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力學(xué)專業(yè)論文

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力學(xué)專業(yè)論文

力學(xué)專業(yè)論文:工程力學(xué)專業(yè)課程設(shè)計論文

一、工程力學(xué)專業(yè)課程設(shè)計改革現(xiàn)狀

力學(xué)系列課程現(xiàn)行的教學(xué)方法大多是通過各種手段將這些課程的知識傳授給學(xué)生,通過考前復(fù)習(xí)和考試對其歸納提高。在此過程中,學(xué)生多數(shù)處于被動、應(yīng)付狀態(tài),難以擺脫從理論到理論,理論脫離實際模式的束縛。學(xué)生理論聯(lián)系實際、獨立分析問題、解決實際問題的能力差,這與培養(yǎng)2l世紀(jì)人才模式很不適應(yīng),力學(xué)系列課程的教學(xué)改革已是當(dāng)務(wù)之急。目前國內(nèi)外許多大學(xué)的力學(xué)相關(guān)課程設(shè)置了課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié),課程設(shè)計的數(shù)量有所增加。如中南大學(xué)的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程設(shè)計,吉林大學(xué)的材料力學(xué)課程設(shè)計,湖南大學(xué)的振動力學(xué)課程設(shè)計,美國的斯坦福大學(xué)在理論力學(xué)增設(shè)了實踐環(huán)節(jié)等,都取得了較好的效果。在增加課程設(shè)計數(shù)量的同時,一些高校更較重視課程設(shè)計內(nèi)容的改革,如南京航空航天大學(xué)的有限元課程設(shè)計是針對實際的索拉橋進(jìn)行分析,在提高學(xué)生理論聯(lián)系實際、獨立分析問題與解決實際問題的能力方面作了有益的探索。我校工程力學(xué)專業(yè)所設(shè)課程主要有CAD/CAM軟件應(yīng)用、.net程序設(shè)計、理論力學(xué)、材料力學(xué)、流體力學(xué)、振動力學(xué)、機械設(shè)計基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、有限元和工程分析軟件及應(yīng)用等課程,其邏輯性和系統(tǒng)性對于培養(yǎng)學(xué)生的分析問題的能力非常有利,但在力學(xué)學(xué)習(xí)過程中,教師和學(xué)生會經(jīng)常遇到一些沒有見過的實際問題或力學(xué)模型,工程意識和分析、解決實際問題能力較弱的人,往往思前想后不得其解,以至于束手無策;反之,工程意識和分析、解決實際問題能力較強的人則往往能自如應(yīng)對一切難題。為了培養(yǎng)和提高學(xué)生的工程意識和分析解決問題的能力,2006年開始,我校力學(xué)專業(yè)開設(shè)了課程設(shè)計實踐教學(xué)環(huán)節(jié),如“有限元軟件應(yīng)用課程設(shè)計”和“工程力學(xué)課程設(shè)計”,2011年又增設(shè)了“結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計”和“CAM/FEM軟件應(yīng)用課程設(shè)計”。但總的來講,力學(xué)專業(yè)的課程設(shè)計綜合性較差,特色不明顯,課程設(shè)計題目的難度、涉及的知識面、能力的培養(yǎng)均有待改進(jìn)。

二、工程力學(xué)專業(yè)課程設(shè)計改革中存在的問題

目前我校課程設(shè)計改革中存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面:一是課程設(shè)計題目和任務(wù)書擬定方面,均由指導(dǎo)教師事先確定分派給學(xué)生,由于指導(dǎo)教師所掌握的工程資料有限,課程設(shè)計的內(nèi)容和范圍局限性較大,題目類型較少,研究方向也較集中,學(xué)生并不能根據(jù)自身的特點和興趣愛好,去選擇他們感興趣的題目進(jìn)行設(shè)計,而是一味進(jìn)行強迫式學(xué)習(xí),完成所謂的設(shè)計任務(wù)。學(xué)生目前經(jīng)過課程設(shè)計后并不能應(yīng)對就業(yè)后工作過程中復(fù)雜多樣的技術(shù)難題。二是課程設(shè)計研究內(nèi)容與工程實際問題有偏差。課程設(shè)計都是承接基礎(chǔ)理論與工程實際的重要環(huán)節(jié),學(xué)生非常希望將自己所學(xué)的理論應(yīng)用于實際,在實際中檢驗自己的知識,但由于學(xué)生體會不到理論與實際的聯(lián)系,課程設(shè)計并不能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性。三是課程設(shè)計時間在安排上與課堂教學(xué)存在一定的時間間隔。在課程設(shè)計過程中,對于理論知識不夠扎實的部分學(xué)生來說,會有一種懼怕且無從下手的感覺,很難投入足夠的精力和時間認(rèn)真完成課程設(shè)計。而課程設(shè)計形式基本上是以小組為單位,小組成員圍繞一個核心題目完成不同方面的設(shè)計任務(wù)。由于學(xué)生的理論基礎(chǔ)和解決實際問題的能力存在差異,“能者多勞”的現(xiàn)象就會出現(xiàn)。如果指導(dǎo)教師指導(dǎo)不到位,檢查力度稍低,就很容易出現(xiàn)個別學(xué)生不做或少做設(shè)計內(nèi)容,甚至還出現(xiàn)抄襲他人成果的現(xiàn)象。由此可見,工程力學(xué)專業(yè)課程設(shè)計改革的空間較大。

三、工程力學(xué)專業(yè)課程設(shè)計改進(jìn)的思路與方法

一方面,課程設(shè)計應(yīng)選取具有一定的工程或社會實際背景,體現(xiàn)應(yīng)用性、先進(jìn)性、綜合性的題目,可以使學(xué)生對工程實際問題的復(fù)雜性有一個初步認(rèn)識,檢驗學(xué)生對該課程理論基礎(chǔ)知識的理解和掌握程度,培養(yǎng)學(xué)生通過綜合運用該課程和相關(guān)課程的基本理論知識來分析和解決工程實際問題的能力。另一方面,能使學(xué)生樹立起正確的設(shè)計思想,養(yǎng)成實事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真、高度負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)、謙虛的科學(xué)學(xué)風(fēng),更能使學(xué)生在自主性、探索性、創(chuàng)造性和合作性方面得到培養(yǎng)。

1.指導(dǎo)教師應(yīng)該重視課程設(shè)計題目和內(nèi)容的選擇。

斯滕豪斯明確指出:教師的身份是“和學(xué)生一起學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)者”,只有這樣,才能通過發(fā)現(xiàn)法和探究法而不通過傳授法進(jìn)行教學(xué)。在課堂教學(xué)過程中,教師不僅要教授理論知識,還要注意理論聯(lián)系工程實際,通過列舉工程實例、設(shè)置問題情境等多種方法,讓學(xué)生感受到理論學(xué)習(xí)是手段,實際應(yīng)用才是真正目的。隨著社會發(fā)展,各種資訊日新月異,教師不能仍保持傳統(tǒng)的觀念,而必須在教學(xué)生涯中通過不斷學(xué)習(xí)搜集和處理更多關(guān)于課程內(nèi)容的相關(guān)資訊,熟悉教育改革趨勢和重點,更新補充專業(yè)知識,提高專業(yè)能力;了解該專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點和興趣愛好。這樣,教師才能根據(jù)課程內(nèi)容確定適合教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生感興趣的課程設(shè)計題目,并且真正做到理論與工程實際的聯(lián)系、對知識的綜合應(yīng)用、多方位的展開學(xué)生的思維和較大限度地解放學(xué)生的思想,才能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性和創(chuàng)造性,培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力和應(yīng)變思維能力。

2.課程設(shè)計應(yīng)與工程實際相結(jié)合,針對不同課程內(nèi)容及培養(yǎng)目標(biāo)采用多種形式的課程設(shè)計方法。

比如《理論力學(xué)》,它是一門理論性較強的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程,教師在講解過程中多是針對抽象化理想的力學(xué)模型,學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中通常感覺理論知識很好懂,但自己動手練習(xí)的時候卻無從下手,理論和實際總是聯(lián)系不到一起。為此,教師在講授過程中可采用工程實例教學(xué)法,即選擇一些具有代表性、啟發(fā)性、時代性的實例,通過學(xué)習(xí)和討論,使學(xué)生對知識有更深層次的理解,從而激發(fā)學(xué)生應(yīng)用知識的熱情。教師可以通過布置相關(guān)知識的小論文,學(xué)生通過查閱資料、撰寫小論文的形式,深刻理解力學(xué)知識和工程實際問題間的聯(lián)系。《材料力學(xué)》課程除可設(shè)置實驗教學(xué)環(huán)節(jié)外,還可以確定一些簡單。的等值桿結(jié)構(gòu),讓學(xué)生從選擇材料到外形設(shè)計,從安全校核到經(jīng)濟評價等實際操作過程中,去體會理論和實際問題間的聯(lián)系。而這樣的任務(wù)可以安排在學(xué)生課堂學(xué)習(xí)過程中完成。對于那些需要扎實的理論基礎(chǔ)知識,并且要有足夠的時間進(jìn)行實踐的課程設(shè)計,可以安排在下一學(xué)期進(jìn)行。由此實現(xiàn)理論與實踐的相互滲透、相輔相成,改變實踐活動與教學(xué)內(nèi)容游離的狀況。

3.在課程設(shè)計中,強調(diào)學(xué)生為主體,充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用。

通過學(xué)生選題、教師擬定任務(wù)書、小組討論確定設(shè)計方案及實施步驟來完成一次課程設(shè)計任務(wù)。教師可以根據(jù)學(xué)生設(shè)計的實際情況,適時安排一定時間的問題討論及進(jìn)度匯報,通過師生及生生之間的經(jīng)驗交流集思廣益,既可以培養(yǎng)學(xué)生合作互助的精神,又可以提高學(xué)生的競爭意識。對于學(xué)生在課程設(shè)計期間遇到的重點或難點,教師應(yīng)該及時給予分析或講解,避免學(xué)生找不到教師的現(xiàn)象,因為教師的正確引導(dǎo)是學(xué)生圓滿完成課程設(shè)計的關(guān)鍵。在課程設(shè)計改革探索和實踐過程中,結(jié)合我校工程力學(xué)專業(yè)的優(yōu)勢與學(xué)校的辦學(xué)特色進(jìn)行建設(shè),可操作性強,對從根本上提升工程力學(xué)專業(yè)學(xué)生的工程素質(zhì),提升學(xué)生駕馭實際工程的能力,增強學(xué)生就業(yè)競爭力具有重要意義。而課程設(shè)計實踐性教學(xué)是一個綜合性的問題,需要教師、學(xué)生、學(xué)校及社會的有關(guān)部門共同努力才能收到較好的教學(xué)效果。

作者:林金保 陳艷霞 崔小朝 馬崇山 單位:太原科技大學(xué)

力學(xué)專業(yè)論文:巖石力學(xué)專業(yè)中采礦工程論文

1巖石力學(xué)的基本特點

隨著時代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,人們對巖石的認(rèn)識具有更深層次的理解:及時,巖石并不是固體力學(xué)中的一種材料,世界上的所有巖石工程中的巖石是一種天然地質(zhì)體,具有復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和賦存條件,是一種天然的典型的不連續(xù)介質(zhì);第二,在巖體中存在地應(yīng)力,這種作用力是由于地質(zhì)構(gòu)造和重力作用等因素形成的一種內(nèi)應(yīng)力。在開采巖石的過程中,開挖巖石引起的地應(yīng)力的釋放,才會引起巖石工程變形和破壞。因此,巖石力學(xué)的研究思路、研究方法和材料力學(xué)的研究存在著本質(zhì)的區(qū)別。在對巖石力學(xué)的研究時,研究者的思想不要根深蒂固于用傳統(tǒng)的研究方法來得到答案,要站在科學(xué)的高度來思考問題,學(xué)會靈活運用相關(guān)知識來研究。通過不斷地分析,得知自然環(huán)境賦予了巖石,在人類活動中,采礦工程是人類和大自然相結(jié)合的結(jié)果,因此,采礦工程的行為和功能與施工因素密切相關(guān)。根據(jù)以上的綜合分析,我們對巖石力學(xué)有了新的思考和認(rèn)識,巖石力學(xué)是研究和控制采礦工程的科學(xué)。

2采礦工程中的巖石力學(xué)的重要性

在采礦過程中,地下采礦工程和露天采礦工程無論哪一種,都是以具有地質(zhì)構(gòu)造的巖石為對象。因此,巖石力學(xué)問題始終貫穿在采礦工程中的每一方面。其一:在采礦工程中的巖體都是地質(zhì)體,它們在反復(fù)的地質(zhì)作用下變形、破壞,形成具有一定巖石成分和結(jié)構(gòu)的地質(zhì)體,并且賦存于特定的地質(zhì)環(huán)境中;其二:采礦工程是經(jīng)過不停地勞動進(jìn)行開挖的過程,是動態(tài)的非靜態(tài)的。開挖過程中巖體的力學(xué)性質(zhì)也會隨著工程的尺寸和開挖的延伸方向的不同而發(fā)生變化,并且環(huán)境因素(例如地應(yīng)力、水、溫度)也是影響巖體性質(zhì)的一個重要方面,沖擊礦壓和煤與瓦斯突出主要是由地應(yīng)力中的高地應(yīng)力引起。巖體的力學(xué)性質(zhì)特征包括了巖體的穩(wěn)定性、強度性和變形性,它會隨著巖體內(nèi)結(jié)構(gòu)面形狀的不同而變化。因此,這些特征決定了采礦工程中的巖石力學(xué)問題具有極其復(fù)雜性。

3采礦工程中的巖石力學(xué)的應(yīng)用

3.1預(yù)測采礦工程中的災(zāi)害

在采礦工程的開展過程中任何人為和自然因素都會造成極大的危害,其中自然因素有地震、巖爆等危害,巖石力學(xué)在采礦工程中的應(yīng)用,可以通過對采礦地點的土層地質(zhì)分析來提前預(yù)測在采礦工程中會出現(xiàn)的災(zāi)害,然后可以在工程設(shè)計中規(guī)避這些災(zāi)害。

3.2測量采礦工程中的地應(yīng)力

所謂的地應(yīng)力就是指地底地質(zhì)底層中自然產(chǎn)生的力量,在采礦過程中,由于開挖導(dǎo)致的周邊土層地質(zhì)發(fā)生變化的根本原因就是地應(yīng)力。要想制定完整且安全的采礦工程開采方案就必須首先運用巖石力學(xué)對采礦工程所在地的地應(yīng)力進(jìn)行測量,只有的了解采礦工程周邊的地應(yīng)力情況,才能設(shè)置最正確、最合理的采礦方案,確保采礦工程的安全有效開展。

3.3優(yōu)化深凹開采的邊坡設(shè)計

隨著深凹開采的普遍出現(xiàn)開采難度不斷增加,對于采礦工程的安全性和穩(wěn)定性的要求也越來越高,這就要求巖石力學(xué)在開采過程中起到積極作用。通過巖石力學(xué)的測量,定量,充分的把巖石力學(xué)應(yīng)用到采礦工作中來,在保障安全的基礎(chǔ)上,保障工程安全快速進(jìn)行。

4結(jié)語

總之,隨著巖石力學(xué)在采礦工程中應(yīng)用的不斷發(fā)展,如今我國的巖石力學(xué)已具備了世界先進(jìn)水平。相關(guān)從業(yè)人員還應(yīng)不斷結(jié)合實際,研究巖石力學(xué)在采礦工程中的新應(yīng)用。

作者:楊仕俊 單位:貴州浙商礦業(yè)集團有限公司

力學(xué)專業(yè)論文:電力學(xué)院貿(mào)易專業(yè)國際貿(mào)易論文

一、特色國際貿(mào)易人才培養(yǎng)模式構(gòu)建的思路

依據(jù)上海電力學(xué)院的“優(yōu)基礎(chǔ)、強能力、重應(yīng)用”人才培養(yǎng)目標(biāo)定位,為適應(yīng)我國改革開放深入發(fā)展對人才的新需求,依托學(xué)校電力、能源學(xué)科的優(yōu)勢,上海電力學(xué)院國際經(jīng)濟與貿(mào)易專業(yè)堅持“寬口徑、國際化、實用性、行業(yè)化”的電力特色人才培養(yǎng)目標(biāo),努力培養(yǎng)理論與實際相結(jié)合、專業(yè)基礎(chǔ)扎實、行業(yè)特色明顯、綜合素質(zhì)高、應(yīng)用能力強的有電力、能源知識背景的對外經(jīng)貿(mào)專門人才。經(jīng)過這幾年的探索與發(fā)展,目前上海電力學(xué)院國際經(jīng)濟與貿(mào)易專業(yè)主要有以下特色。

1.注重學(xué)生專業(yè)綜合素質(zhì)

培養(yǎng)的同時,突出強化專業(yè)外語的聽、說、讀、寫能力。近幾年來,為了適應(yīng)我國對外開放的快速發(fā)展,尤其是上海“四個中心”建設(shè)對國際化人才的大量需求,我們加強專業(yè)基礎(chǔ)教育、專業(yè)技能教育,注重對學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)以及拓寬學(xué)生的專業(yè)知識面,鼓勵學(xué)生參加多種多樣的課外活動,使其成為一專多能的綜合性人才的同時,更加突出強化學(xué)生專業(yè)外語的聽、說、讀、寫能力。除了基礎(chǔ)英語外,我們還開設(shè)雙語課程,并聘請外教上專業(yè)課,提高學(xué)生的英語應(yīng)用交流能力。

2.注重學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)理論

知識學(xué)習(xí)的同時,更加突出強化貿(mào)易實務(wù)和金融證券業(yè)務(wù)等實踐操作能力。在考察、學(xué)習(xí)國內(nèi)外各層次高校國際經(jīng)濟與貿(mào)易專業(yè)的建設(shè)情況的基礎(chǔ)上,結(jié)合上海電力學(xué)院人才培養(yǎng)定位和服務(wù)面向,我們將人才培養(yǎng)定位為:“寬口徑、國際化、實用性、行業(yè)化”,基于這一定位,我們在注重學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)理論知識學(xué)習(xí)的同時,更加突出強化貿(mào)易實務(wù)和金融證券業(yè)務(wù)等實踐操作能力。在課程設(shè)計上,我們利用學(xué)院較為完善的各類實驗設(shè)施,開設(shè)了綜合性的大型作業(yè)“會計模擬操作”、“國際市場營銷”,還開設(shè)了“進(jìn)出口貿(mào)易實務(wù)”、“進(jìn)出口單證及結(jié)算”等國際貿(mào)易實踐類課程,同時還開設(shè)了股票、期貨、外匯等金融交易的模擬操作課程。

3.依托上海電力學(xué)院電力、能源的行業(yè)學(xué)科優(yōu)勢

突出體現(xiàn)電力、能源貿(mào)易人才培養(yǎng)特色。作為電力、能源行業(yè)高校,學(xué)校要求從事教學(xué)的教師必須具有相應(yīng)的電力能源行業(yè)經(jīng)驗,不少教師都會安排專門時間在電力行業(yè)與電力企業(yè)掛職或兼職,通過校企合作模式,本專業(yè)學(xué)生每學(xué)期至少可以聽到6~8學(xué)時的具有電力、能源行業(yè)背景的專家講座。他們不僅為學(xué)生提供了電力能源經(jīng)濟理論、電力國際化與電力行業(yè)產(chǎn)品國際貿(mào)易的相關(guān)政策,也提供了來自一線的電力能源貿(mào)易實踐案例。在課程設(shè)置上,本專業(yè)開設(shè)了多門“觸電”課程,比如電力發(fā)展概論、電力生產(chǎn)概論、電力金融市場、電力系統(tǒng)優(yōu)化與決策、國際電力市場、電力國際貿(mào)易等。在實踐課程環(huán)節(jié),安排和組織學(xué)生到電廠及電力公司等實習(xí)單位實習(xí)。通過以上途徑使本專業(yè)學(xué)生在學(xué)好國際經(jīng)濟與貿(mào)易共性專業(yè)知識的同時,接觸、了解和掌握一定的電力、能源特色知識,從而提升專業(yè)學(xué)生的競爭優(yōu)勢。

4.注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提升專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力

學(xué)生的創(chuàng)新思維是學(xué)生走出校門、適應(yīng)社會、迎接挑戰(zhàn)、開創(chuàng)輝煌事業(yè)的基因。本專業(yè)從大一新生抓起,要求本專業(yè)學(xué)生必須踴躍參加學(xué)科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動,參與各課外興趣小組,參與教師科研,鼓勵學(xué)生積極參與第二課堂。在課程設(shè)計上,開設(shè)了大型實踐課程《創(chuàng)業(yè)之星》,讓同學(xué)們進(jìn)行創(chuàng)業(yè)模擬實踐。經(jīng)過幾年的努力,取得了驕人的成績,自2011年以來,每年至少有3個團隊參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和全國性的學(xué)科競賽活動。自2011年以來,共有15項涵蓋校級、市級以及部級的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)項目立項。

二、實施特色國際貿(mào)易人才培養(yǎng)模式現(xiàn)存問題

1.教師的科研能力和教學(xué)水平有待進(jìn)一步提高

還缺乏本專業(yè)領(lǐng)域?qū)W術(shù)造詣深、知名度高的教學(xué)名師。大學(xué)肩負(fù)著人才培養(yǎng)的重任,人才培養(yǎng)質(zhì)量取決于教師的業(yè)務(wù)素質(zhì),教學(xué)和科研水平是衡量教師業(yè)務(wù)素質(zhì)最重要的兩個方面,兩者同等重要。教學(xué)是立足的根本,科研是保障。教學(xué)和科研應(yīng)該相互滲透、相互促進(jìn)、共同發(fā)展。經(jīng)過多年的建設(shè)和發(fā)展,本專業(yè)教師在科研和教學(xué)上取得了驕人的業(yè)績,但依然存在一定的不足,在科研方面,表現(xiàn)為高質(zhì)量的論文偏少,部級、省級的科研項目還比較少。尤其是還缺乏本專業(yè)領(lǐng)域?qū)W術(shù)造詣深、專家級的專業(yè)帶頭人。這種狀況的出現(xiàn)有主客觀兩方面的原因,主觀方面在于教師普遍缺乏科研的主動性和自覺性。客觀方面的原因在于,繁重的教學(xué)任務(wù)和大量的事務(wù)性工作使得他們很難抽出時間靜下心來關(guān)注學(xué)科發(fā)展前沿并從事科研,科研精力不夠。在教學(xué)方面,本專業(yè)存在的問題主要表現(xiàn)在教師教學(xué)的積極性不夠高,與學(xué)生溝通交流不夠充分,還沒有形成成熟的教學(xué)團隊,還沒有知名度較高的教學(xué)名師。這種狀況的出現(xiàn)也是有主客觀兩方面的原因。主觀上,教師對教學(xué)工作重視不夠,教師敬業(yè)、愛崗、樂教的思想覺悟有所降低;客觀上,面對商品經(jīng)濟大潮的沖擊,大學(xué)教師的收入相對較低,影響教師的教學(xué)積極性。

2.專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)有待于進(jìn)一步加強

校企合作缺乏深度。依據(jù)本專業(yè)人才培養(yǎng)“寬口徑、國際化、實用性、行業(yè)化”的定位,專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)已經(jīng)給予了高度重視,但由于主客觀原因,這方面做得還不夠,仍需進(jìn)一步加強。主觀上,本專業(yè)教師大多畢業(yè)于國內(nèi)名牌重點高校,知識結(jié)構(gòu)和思想觀念依然偏好理論教學(xué),致使教學(xué)中自然而然偏重理論教學(xué),而淡化實踐操作教學(xué)。客觀上,一方面課時總量有限制,扣除各類公共課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、留給實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的課時非常有限;另一方面,實踐教學(xué)的場地、教學(xué)軟件、實習(xí)基地等條件有限,尤其是校企合作,目前大都流于形式,僅限于實地考察、聽報告,還沒有真正將合作融入專業(yè)實踐教學(xué)。

3.在培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和解決實際問題能力方面仍缺乏經(jīng)驗

“高分低能”是當(dāng)前中國大學(xué)教育普遍存在的問題,其核心癥結(jié)就在于培養(yǎng)的學(xué)生缺乏獨立思考和解決實際問題的能力,主要是由于大學(xué)的教學(xué)還是填鴨式的教學(xué)模式,學(xué)生比較被動地在接受教育,缺乏積極主動性,教和學(xué)是相分離的,同時教學(xué)內(nèi)容比較陳舊、不能與時俱進(jìn),在進(jìn)行理論教學(xué)時不能很好地理論聯(lián)系實際。本專業(yè)在人才培養(yǎng)方面同樣存在這些共性問題,如何發(fā)揮教師教的指引作用和學(xué)生學(xué)的主體作用,在教與學(xué)的良性互動中培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和解決實際問題的能力,仍是國際經(jīng)濟與貿(mào)易專業(yè)今后亟需解決的問題。

4.專業(yè)建設(shè)經(jīng)費的投入不是很充足,分配不均衡,使用不盡合理

目前普遍的看法依然是,社會科學(xué)類專業(yè)建設(shè)和發(fā)展不需要太多的經(jīng)費投入就可以建好,尤其是在以理工科為主的高校,社會科學(xué)類專業(yè)會更加遭受建設(shè)經(jīng)費投入的“歧視”。本專業(yè)作為上海電力學(xué)院中為數(shù)不多幾個文科類專業(yè),在專業(yè)建設(shè)經(jīng)費投入上還不是很充足,教師的辦公備課條件還不是很好。同時,有限的專業(yè)建設(shè)經(jīng)費在使用上還不盡合理,體現(xiàn)在重硬件設(shè)施投入輕軟件投入,一方面,因為這是可以用定量化指標(biāo)進(jìn)行評價和考核的。另一方面,實驗室引進(jìn)的部分教學(xué)軟件,與現(xiàn)實管理存在差距且需要進(jìn)行二次開發(fā)研究。

三、解決特色國際貿(mào)易人才培養(yǎng)模式現(xiàn)存問題對策措施

針對以上不足及存在的問題,學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)、專業(yè)負(fù)責(zé)人以及全體專業(yè)教師正積極尋求有效的對策和改進(jìn)措施,主要包括以下幾個方面。首先,內(nèi)部挖潛和校外引進(jìn)相結(jié)合,千方百計提升本專業(yè)教師的教學(xué)和科研水平。其次,采取措施,強化實踐環(huán)節(jié)教學(xué),并盡可能突出電力、能源貿(mào)易特色。一方面,借助學(xué)校的“雙師計劃”和“引智工程”,采取“走出去”和“請進(jìn)來”雙管齊下的方式,虛心學(xué)習(xí),深入企業(yè),梳理并解決企業(yè)的核心問題,與電力行業(yè)(能源行業(yè))有關(guān)企業(yè)建立更加密切的聯(lián)系,爭取與企業(yè)的深度合作,提高學(xué)校科研品牌效應(yīng),進(jìn)一步豐富學(xué)校的校外實習(xí)基地。另一方面,在課程設(shè)計上,充分利用現(xiàn)有的實驗條件,進(jìn)一步增加實踐環(huán)節(jié)教學(xué)的課時量。我們正通過積極申請橫向課題或與電力企業(yè)共同申請縱向課題的方式,爭取與電力行業(yè)有關(guān)的外貿(mào)企業(yè)建立更加密切的聯(lián)系,進(jìn)一步落實和優(yōu)化電力國際化的實習(xí)基地,使校企合作有實質(zhì)性進(jìn)展。再次,繼續(xù)探索新的教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和解決實際問題的能力。解放思想,大膽嘗試,努力探索新的、有效的教學(xué)模式。借助專業(yè)課程建設(shè)、教學(xué)改革項目和教學(xué)改革論文,繼續(xù)嘗試新的教學(xué)理念、方法,改變教和學(xué)的固有模式,通過啟發(fā)式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和解決實際問題的能力。,開源節(jié)流,盡力爭取更多的專業(yè)建設(shè)經(jīng)費,并合理配置和使用,提高經(jīng)費的使用效率。教學(xué)建設(shè)經(jīng)費是專業(yè)建設(shè)和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),我們將通過內(nèi)部挖潛,提升專業(yè)實力,開源節(jié)流,盡較大努力爭取更多的專業(yè)建設(shè)經(jīng)費,同時,圍繞提升人才培養(yǎng)質(zhì)量這一核心目標(biāo),合理配置和使用經(jīng)費,提高經(jīng)費使用效率。

作者:韓云昊單位:上海電力學(xué)院

力學(xué)專業(yè)論文:土木工程專業(yè)彈性力學(xué)課程教改思考

摘要:為提高土木工程專業(yè)彈性力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量和效果,本文分析了土木工程專業(yè)彈性力學(xué)課程的教學(xué)相關(guān)問題,針對相關(guān)問題,探索了土木工程專業(yè)彈性力學(xué)課程的教學(xué)改進(jìn)方法,為提高其教學(xué)質(zhì)量和效果提供了參考意見。

關(guān)鍵詞:彈性力學(xué);土木工程;教學(xué);探索

彈性力學(xué)是高等學(xué)校土木水利等專業(yè)的一門理論性與應(yīng)用性都很強的基礎(chǔ)課程,目前各高校很多學(xué)科根據(jù)本專業(yè)本科教育培養(yǎng)目標(biāo),實現(xiàn)寬口徑、厚基礎(chǔ)的教學(xué)基本要求,減少課時和精簡內(nèi)容。另外,土木類專業(yè)所面臨的現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)設(shè)計問題大多為非桿系的復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系,所以許多高等院校要求開設(shè)彈性力學(xué)和有限元課程,其目的是加強土木類本科生對復(fù)雜結(jié)構(gòu)數(shù)值分析能力的培養(yǎng),以提高他們從事科學(xué)研究和現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。然而學(xué)生普遍認(rèn)為彈性力學(xué)解決實際工程的能力遠(yuǎn)不如材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué),而且彈性力學(xué)理論抽象,數(shù)學(xué)推導(dǎo)麻煩,課程枯燥乏味,提不起學(xué)習(xí)興趣。因此在現(xiàn)有的學(xué)時下如何保障教學(xué)的基本要求和基本內(nèi)容,用什么方法和手段達(dá)到既增大信息量,減少教學(xué)時數(shù),又能強化學(xué)生能力的培養(yǎng),成為彈性力學(xué)教學(xué)中需要關(guān)注的問題。

一、高校彈性力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

為了提高結(jié)構(gòu)力學(xué)和彈性力學(xué)的相關(guān)教學(xué)水平和研究成果,教育部高等學(xué)校力學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會結(jié)構(gòu)力學(xué)及彈性力學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)小組定期召開工作會議,2006年工作會議在武漢理工大學(xué)召開,2009年工作會議在成都西南交通大學(xué)舉行,2014年10月工作會議在北京工業(yè)大學(xué)舉行,各高校在每次會議中都對彈性力學(xué)的教學(xué)進(jìn)行了教學(xué)改革成果和經(jīng)驗交流,對教學(xué)實踐、課程建設(shè)和資源積累等問題進(jìn)行了研討。北京工業(yè)大學(xué)在彈性力學(xué)的教學(xué)中也進(jìn)行了很多研究和改革,北京工業(yè)大學(xué)彈性力學(xué)課程的設(shè)置和教學(xué)與國內(nèi)其他高校具有類似特點與問題。2006年之前彈性力學(xué)作為土木工程本科專業(yè)的必修或必選課,學(xué)時一般為40學(xué)時左右,使用教材以徐芝綸《彈性力學(xué)簡明教程》為主要教學(xué)參考書。在2007版本科教學(xué)改革之后,彈性力學(xué)在土木工程專業(yè)本科中仍然設(shè)置為學(xué)科基礎(chǔ)必修課,但學(xué)時改為16學(xué)時,考試時采用閉卷考試,對學(xué)生學(xué)習(xí)要求較高,較多學(xué)生仍然認(rèn)為太偏重于理論,理論抽象,數(shù)學(xué)推導(dǎo)煩瑣難以理解,并且其解決實際工程的能力遠(yuǎn)不如結(jié)構(gòu)力學(xué)。在2012版教學(xué)計劃后,課程性質(zhì)以及學(xué)時都沒變,但考試時采用開卷考試,對學(xué)生的公式推導(dǎo)要求降低。改為16學(xué)時時,教師和學(xué)生的感覺都是時間太緊張,學(xué)習(xí)壓力大,所以在剛完成的2015版土木工程本科教學(xué)計劃中,彈性力學(xué)進(jìn)行了很多變化,首先課程性質(zhì)發(fā)生了改變,由學(xué)科基礎(chǔ)必修課改為學(xué)科基礎(chǔ)選修課,讓學(xué)生有選擇的空間,其次學(xué)時增加為24學(xué)時,讓選修彈性力學(xué)的同學(xué)能真正學(xué)習(xí)到彈性力學(xué)的主要內(nèi)容。所以目前在現(xiàn)有的學(xué)時下,如何保障教學(xué)的基本要求和基本內(nèi)容,用什么方法和手段達(dá)到既增大信息量,減少教學(xué)時數(shù),又能強化學(xué)生能力的培養(yǎng),成為教學(xué)中關(guān)注的問題,由此也產(chǎn)生了彈性力學(xué)教學(xué)內(nèi)容多和學(xué)時少的矛盾。許多高校和研究者在彈性力學(xué)課程教學(xué)和研究上進(jìn)行了教學(xué)改革,取得了較多有益成果,盡管如此,土木工程專業(yè)彈性力學(xué)課程在以下幾方面尚有待研究與改革:(1)教學(xué)對象上,彈性力學(xué)通常主要在工程力學(xué)專業(yè)開設(shè),需要充分考慮結(jié)合土木工程專業(yè)的特點。(2)教學(xué)思路上,仍然偏向工程力學(xué)方法,在內(nèi)容選擇上較偏向數(shù)學(xué),主要是理論上的教學(xué),對理論分析和數(shù)值分析結(jié)合對比方面缺少。(3)講課內(nèi)容中未能充分引入彈性力學(xué)領(lǐng)域的近期進(jìn)展,尤其是與土木工程結(jié)構(gòu)相關(guān)進(jìn)展,因此在彈性力學(xué)課程的教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容、考試形式等方面需要進(jìn)行一些思考和探討,對彈性力學(xué)教學(xué)中的普遍與特殊問題進(jìn)行研究與實踐,將促進(jìn)學(xué)校土木工程學(xué)科力學(xué)教學(xué)的發(fā)展。

二、盡可能地提高學(xué)生的“計算分析”理論水平

根據(jù)高等院校土木類專業(yè)本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范以及2015版培養(yǎng)方案規(guī)定的學(xué)時,需要考慮在既有學(xué)時下,使學(xué)生的理論水平能達(dá)到當(dāng)今土木類專業(yè)的培養(yǎng)要求。

1.重點突出彈性力學(xué)分析思路和概念。

在教學(xué)中,在分析思路上,一般重點講授彈性力學(xué)平面問題的相關(guān)問題,并且對彈性力學(xué)平面問題基本理論采取精講的形式,對空間問題基本理論采取和平面問題基本理論相對比方法進(jìn)行講解。如果根據(jù)實際,直接從實際工程的三維問題,再到講授二維問題可能更符合思維過程以及實際工程問題,使得思路更加自然,并且能節(jié)省教學(xué)課時。另外,在講授方法思路中應(yīng)突出思路、概念與結(jié)論。如彈性力學(xué)中的概念問題:彈性力學(xué)中應(yīng)力的方向以及正負(fù)號的定義,平面應(yīng)力問題和平面應(yīng)變問題的區(qū)分,應(yīng)力邊界條件和位移邊界條件的確定方法,處理局部邊界條件的圣維南原理,等等,這些都是講述平面問題基本理論中要熟練掌握的概念。

2.結(jié)合具體土木工程實例教學(xué),附加一些分析程序和工具的介紹,拓寬學(xué)生分析方面的應(yīng)用能力。

在介紹分析思路時,需要結(jié)合有實際工程背景的工程算例來分析,這樣可以明確學(xué)習(xí)目的,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。在理論分析完成后,還可以介紹相應(yīng)的數(shù)值分析方法,介紹Matlab計算程序或有限元分析工具,對理論分析過程數(shù)值化,讓學(xué)生自己操作計算,分析結(jié)果。由于土木工程專業(yè)學(xué)生在實際工作中需要學(xué)會運用,可以結(jié)合一些設(shè)計規(guī)范進(jìn)行學(xué)習(xí),如:公路隧道設(shè)計規(guī)范(JTGD70-2004)建議采用彈性力學(xué)數(shù)值方法—有限元法計算圍巖的隧道支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形等,通過在理論分析結(jié)果和數(shù)值分析對比的同時,還可以通過規(guī)范要求進(jìn)行驗算。

三、根據(jù)當(dāng)今土木類本科生的培養(yǎng)要求,編寫適合土木工程專業(yè)學(xué)生使用的教材

就目前而言,對于土木類本科生的彈性力學(xué)課程,各高等院校所安排的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)時數(shù)及選用的教材均存有不同。換言之,對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)時數(shù)及教材均沒有統(tǒng)一的指定,仍處在各高校教師根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗進(jìn)行不斷地探索與總結(jié)。目前已出版的彈性力學(xué)教材有很多種,所使用的教材一般為《彈性力學(xué)簡明教程》,徐芝侖編,高等教育出版社出版。這本教材所涵蓋的內(nèi)容較多、較,也比較深刻,對概念思路的解釋較為簡潔,但仍然有需要改進(jìn)之處:(1)基本上從平面問題到空間問題到板殼一些特殊問題,分析講解思路可以變化,讓學(xué)生更快更容易的理解。(2)理論講解較多,實際土木工程案例的分析較少。(3)理論推導(dǎo)比較多,數(shù)值分析對比較少,數(shù)值分析工具的應(yīng)用較少等,另外學(xué)生學(xué)習(xí)的課余指導(dǎo)用書比較少。為此,編寫更加適合土木工程專業(yè)的教材以及教材指導(dǎo)用書是有必要的。

四、改革單一的板書教學(xué)模式,研制《彈性力學(xué)》的CAI電子教案

作為一門強調(diào)理論與應(yīng)用的課程,僅以單一的板書教學(xué)模式明顯不足。例如,本課程中復(fù)雜的理論推導(dǎo)數(shù)學(xué)演示,這些均可通過CAI電子教案的教學(xué)來表述。此項教改工作的目的是在教學(xué)時數(shù)不足的情況下,就如何實現(xiàn)課堂教學(xué)氣氛活躍、高效率地完成教學(xué)內(nèi)容、突出理論聯(lián)系實際等方面而為之。根據(jù)本課程教學(xué)大綱中教學(xué)內(nèi)容的要求及依據(jù)更加豐富的教材,可以編制本門課程的CAI電子教案。在實際教學(xué)中,采用多媒體與板書相結(jié)合的教學(xué)模式,預(yù)期可以達(dá)到較好的教學(xué)效果,授課學(xué)生能給出較好的評價。另外,課內(nèi)教學(xué)是本課程的主要任務(wù)。但由于本門課程在土木專業(yè)上的應(yīng)用性較強,學(xué)生的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計均會遇到實際結(jié)構(gòu)問題的數(shù)值分析,對此需要課外指導(dǎo),因此建立教師學(xué)生互動平臺和窗口也是有必要的。

五、結(jié)語

為了提高土木工程專業(yè)彈性力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量和效果,本文分析了土木工程專業(yè)彈性力學(xué)課程的教學(xué)相關(guān)問題,并探索了土木工程專業(yè)彈性力學(xué)課程的教學(xué)改進(jìn)方法。1.盡可能地提高學(xué)生的“計算分析”理論水平,使學(xué)生的理論分析水平達(dá)到當(dāng)今土木類專業(yè)的培養(yǎng)要求。2.根據(jù)當(dāng)今土木類本科生的培養(yǎng)要求,編寫適合土木工程專業(yè)學(xué)生使用的教材。3.改革單一的板書教學(xué)模式,研制《彈性力學(xué)》的CAI電子教案,并建立教師互動平臺和窗口。

力學(xué)專業(yè)論文:任務(wù)牽引式教學(xué)在合訓(xùn)專業(yè)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)課程中的應(yīng)用

作者簡介:尹峰(1974-),男,解放軍理工大學(xué)國防工程學(xué)院講師,主要從事人防工程、巖土工程研究,(e-mail)。

摘要:以工程兵合訓(xùn)學(xué)員未來任職崗位任務(wù)需求為牽引,以提升學(xué)員未來遂行多樣化軍事任務(wù)能力為目標(biāo),研究軍隊綜合性大學(xué)合訓(xùn)專業(yè)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)課程的教學(xué)模式改革,闡述了“任務(wù)牽引式”教學(xué)模式的內(nèi)涵和總體設(shè)計思路,介紹了在課堂教學(xué)中的實際組織應(yīng)用,并對實施效果進(jìn)行了總結(jié)分析,有效解決了傳統(tǒng)工程技術(shù)課程教學(xué)與合訓(xùn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)之間的矛盾,可為以能力培養(yǎng)為目標(biāo)的課程教學(xué)改革提供參考。

關(guān)鍵詞:合訓(xùn)專業(yè);課程教學(xué);教學(xué)模式;任務(wù)牽引

中圖分類號:g642421文獻(xiàn)標(biāo)志碼:a文章編號:10052909(2013)05007004土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)是解放軍理工大學(xué)道路橋梁與渡河工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,是研究土的基本力學(xué)原理和工程問題的學(xué)科。為更好適應(yīng)軍隊綜合性大學(xué)多種人才培養(yǎng)目標(biāo),從2011年開始,課程組針對合訓(xùn)專業(yè)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)課程開展了教學(xué)改革研究,取得了一定成效。

一、合訓(xùn)專業(yè)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)課程的教學(xué)改革背景

(一)合訓(xùn)學(xué)員專業(yè)業(yè)務(wù)培養(yǎng)目標(biāo)分析

軍隊綜合性大學(xué)新的人才培養(yǎng)方案中,對合訓(xùn)學(xué)員與非合訓(xùn)學(xué)員這“兩類人才”的專業(yè)業(yè)務(wù)培養(yǎng)目標(biāo)是有明顯區(qū)別的 [1] 。非合訓(xùn)學(xué)員的專業(yè)業(yè)務(wù)培養(yǎng)目標(biāo)是:比較系統(tǒng)地掌握本專業(yè)的基本理論、基礎(chǔ)知識、基本技能,滿足初級專業(yè)技術(shù)崗位任職需要,具有初步學(xué)術(shù)研究和技術(shù)創(chuàng)新能力。合訓(xùn)學(xué)員的專業(yè)業(yè)務(wù)培養(yǎng)目標(biāo)是:了解軍兵種相關(guān)業(yè)務(wù),具有本專業(yè)的基礎(chǔ)知識和技能,能夠提出解決本專業(yè)實際問題的基本方案。可以看出,對于合訓(xùn)學(xué)員來說,其未來任職崗位是初級指揮軍官,所以對其專業(yè)業(yè)務(wù)能力的要求是“具有本專業(yè)的基礎(chǔ)知識和技能,能夠提出解決本專業(yè)實際問題的基本方案”。因此,在專業(yè)課程教學(xué)中,對合訓(xùn)學(xué)員而言重要的是培養(yǎng)解決實際問題的能力,而非理論的探究和推導(dǎo)。

(二)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)課程在遂行多樣化軍事任務(wù)中的作用

軍隊綜合性大學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)與地方高校土木工程學(xué)科專業(yè)有明顯區(qū)別。一方面,信息化戰(zhàn)爭對作戰(zhàn)工程保障和工程防護能力提出了更高的要求,土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容與國防工程建設(shè)和戰(zhàn)場工程建設(shè)密切相關(guān),掌握必備的土工知識是遂行作戰(zhàn)工程保障,進(jìn)行防護工程建設(shè)的基礎(chǔ)。另一方面,由于近年來頻繁參與國家抗洪搶險、抗震救災(zāi)、道路搶通等各種非戰(zhàn)爭軍事任務(wù),在行動中客觀顯露出一些技術(shù)弱項,如道路的快速搶通保通技術(shù),次生災(zāi)害防護,克服管涌、固定滑坡、處置坍塌、排除漏洞的方法等。因此應(yīng)強化工程兵專業(yè)技能訓(xùn)練,特別是針對搶險救災(zāi)這種特殊環(huán)境下工程作業(yè)的專項訓(xùn)練,使指揮員能夠按工程設(shè)計方案組織指揮[2]。土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)課程內(nèi)容可廣泛應(yīng)用于解決江河潰壩決口、塌方塌陷、滑坡、泥石流等工程地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生、防治和救援任務(wù),因此,課程在工程兵合訓(xùn)學(xué)員未來遂行多樣化軍事任務(wù)中具有重要作用。

(三)合訓(xùn)專業(yè)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)課程教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)

土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)課程作為傳統(tǒng)的工程技術(shù)課程,在長期培養(yǎng)工程兵技術(shù)干部和人防工程學(xué)員的過程中,已形成了比較完善的課程教學(xué)體系。但是,在面向土木工程大類的工程兵合訓(xùn)學(xué)員對象時,其教學(xué)體系和教學(xué)模式面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),主要表現(xiàn)在3個方面:一是長期從事工程技術(shù)課程教學(xué)的教員內(nèi)在知識結(jié)構(gòu)與合訓(xùn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)不相適應(yīng);二是傳統(tǒng)工程技術(shù)課程教學(xué)模式與合訓(xùn)學(xué)員的核心能力素質(zhì)教育不適應(yīng),不適應(yīng)以“領(lǐng)導(dǎo)力、創(chuàng)新力、戰(zhàn)斗力”為核心素質(zhì)能力的人才培養(yǎng)目標(biāo);三是合訓(xùn)學(xué)員內(nèi)在的學(xué)習(xí)動力與工程技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容不相適應(yīng)。因此,有效解決傳統(tǒng)工程技術(shù)課程教學(xué)模式與合訓(xùn)學(xué)員人才培養(yǎng)目標(biāo)之間的矛盾非常迫切。雖然是學(xué)歷教育階段開設(shè)的課程,但依據(jù)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)課程的特點,結(jié)合學(xué)員未來的任職需要,土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)課程應(yīng)作為技能培養(yǎng)型的課程,從實戰(zhàn)需求出發(fā)進(jìn)行教學(xué)模式設(shè)計[3]。

二 、合訓(xùn)專業(yè)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)課程的教學(xué)改革總體設(shè)計

(一)總體改革思路

在一些專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)中,“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法得到了成功

應(yīng)用。“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法以解決問題、完成任務(wù)為教學(xué)主線,促使學(xué)員通過完成任務(wù)而學(xué)到知識和技能。教員根據(jù)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計科學(xué)可行的任務(wù),針對所設(shè)計的任務(wù)進(jìn)行講解、分析,給出完成任務(wù)的思路、方法、操作和要求[4]。學(xué)員受任務(wù)驅(qū)動,在教員指導(dǎo)下,通過查閱資料、實踐操作、合作討論等多種學(xué)習(xí)探索方式完成任務(wù),并從中體驗知識獲取的過程[5]。

高等建筑教育2013年第22卷第5期

尹峰任務(wù)牽引式教學(xué)在合訓(xùn)專業(yè)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)課程中的應(yīng)用

借鑒“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法的成功經(jīng)驗,創(chuàng)新延伸,進(jìn)一步使教學(xué)重心前置,提出“任務(wù)牽引式”教學(xué)模式。其總體設(shè)計思路是以合訓(xùn)學(xué)員未來任職崗位任務(wù)需求為牽引,以提升學(xué)員未來遂行多樣化軍事任務(wù)能力為目標(biāo),從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)條件等方面,重構(gòu)合訓(xùn)專業(yè)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)課程的教學(xué)體系,系統(tǒng)解決傳統(tǒng)工程技術(shù)課程教學(xué)與合訓(xùn)學(xué)員人才培養(yǎng)目標(biāo)之間的矛盾。

(二)教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)

在歷次搶險救災(zāi)行動中,工程兵部隊通常被作為主力軍和突擊隊,用于重要部位和關(guān)鍵時刻,執(zhí)行急難險重任務(wù),是搶險救災(zāi)中不可或缺的重要力量[6]。因此,與非合訓(xùn)專業(yè)的課程知識教學(xué)目標(biāo)不同,課程組重點研究了多樣化軍事任務(wù)對土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)課程的知識體系重構(gòu)要求,完善課程標(biāo)準(zhǔn),重新梳理面向合訓(xùn)學(xué)員的課程教學(xué)內(nèi)容,對教學(xué)內(nèi)容有所取舍,弱化地基基礎(chǔ)工程設(shè)計理論以及設(shè)計規(guī)范的內(nèi)容,強化土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)理論與工程地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生、防治和救援的聯(lián)系,構(gòu)建了與工程地質(zhì)災(zāi)害、工程事故、潰壩決堤、應(yīng)急加固等緊密相關(guān)的課程知識體系,使課程教學(xué)內(nèi)容更貼近工程搶險的應(yīng)用背景,從而滿足遂行多樣化軍事任務(wù)的實際需求。 (三)教學(xué)模式改革

在傳統(tǒng)的工程技術(shù)課程教學(xué)中,常用的“案例式”“研討式”等教學(xué)模式有助于學(xué)員對知識的理解和掌握,但并不能有效培養(yǎng)學(xué)員解決實際問題的能力,研究創(chuàng)新基于培養(yǎng)合訓(xùn)學(xué)員解決實際問題能力的教學(xué)模式是非常必要的。課程組經(jīng)過深入研討,在傳統(tǒng)的“案例式”教學(xué)模式基礎(chǔ)上改革創(chuàng)新,提出了“任務(wù)牽引式”教學(xué)模式,即把課程各章的主要教學(xué)內(nèi)容與特定的未來崗位任務(wù)相聯(lián)系,假設(shè)一個未來任職崗位可能遇到的任務(wù),學(xué)員通過完成該任務(wù)學(xué)習(xí)課程知識。通過兩個學(xué)期在4個專業(yè)的初步實踐,課程組逐步完善了“任務(wù)牽引式”教學(xué)模式的課堂教學(xué)組織。

(四)教學(xué)資源建設(shè)

為達(dá)到合訓(xùn)專業(yè)的課程教學(xué)目標(biāo),還需要完善相應(yīng)的教學(xué)條件,整合教學(xué)資源。一是建設(shè)以搶險救災(zāi)為主題的教學(xué)視頻庫和案例庫,由教員和學(xué)員共同完成,使學(xué)員間接參與教學(xué)活動。學(xué)員參與搜集、整理資料,制作案例庫和視頻庫,借助查閱期刊、文獻(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)新聞等手段,消化大量的工程案例,在過程中發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題,可以使學(xué)員真切體會課程知識在指導(dǎo)工程實踐中的重要應(yīng)用,大大拓展對課程知識的認(rèn)知程度。二是編寫具有軍事土木工程特色的配套輔助教材,如《土力學(xué)工程案例解析》《工程地質(zhì)災(zāi)害救援技術(shù)》,拓展學(xué)員的知識視野和應(yīng)用范圍。三是積極持續(xù)開展教學(xué)研究,把課程建設(shè)列入軍隊院校“2110三期”軍事土木工程學(xué)科重點建設(shè)領(lǐng)域項目,以及大學(xué)的教育教學(xué)改革課程,不斷提高課程的整體建設(shè)水平。

三、合訓(xùn)專業(yè)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)課程的教學(xué)改革實施

在前期充分研究論證的基礎(chǔ)上,課程組創(chuàng)新實踐了“任務(wù)牽引式”的教學(xué)模式,并制定了具體的實施計劃和步驟,在實際的教學(xué)過程中,是按照以下流程進(jìn)行的。

(1)任務(wù)想定。根據(jù)各章內(nèi)容,結(jié)合未來崗位任務(wù)需求,想定一個任務(wù),在各章教學(xué)開始之前布置。想定的任務(wù)均具有軍事特色,體現(xiàn)軍事應(yīng)用。例如:課程第二章“土中水的運動”想定的任務(wù)是“長江大堤管涌應(yīng)急防治救援”,課程第三章“土的壓縮沉降計算”想定的任務(wù)是“巨型雷達(dá)基座沉降計算與變形監(jiān)測”,課程第四章“土的強度計算”想定的任務(wù)是“部隊大型油罐地基承載力確定”。

(2)課堂理論講解。教員根據(jù)該章想定的任務(wù),圍繞完成任務(wù)所需要解決的理論問題,優(yōu)化本章理論教學(xué)內(nèi)容,有針對性地講解理論知識,使課堂內(nèi)容與任務(wù)的完成緊密結(jié)合,促進(jìn)學(xué)員的學(xué)習(xí)自覺性。如任務(wù)之一“長江大堤管涌應(yīng)急防治救援”的內(nèi)容要求中,學(xué)員要想完成這一任務(wù)的解決方案,就需要學(xué)習(xí)土中水的滲流模型,掌握達(dá)西定律,以及土的滲透破壞原理和類

型等,這恰恰就是本章的核心理論知識。

(3)課外自主學(xué)習(xí)。學(xué)員為完成想定任務(wù)的解決方案,在掌握理論知識的基礎(chǔ)上,還需要相關(guān)實踐技術(shù)的保障。這部分內(nèi)容是課本知識和課堂教學(xué)無法獲取的,依靠教員自身的知識積累也很難掌握,需要教員指導(dǎo)、學(xué)員自主完成,通過觀看網(wǎng)上視頻資料,閱讀相關(guān)專業(yè)技術(shù)期刊,網(wǎng)上查找技術(shù)解決方案等,補充完成想定任務(wù)所需的各種技術(shù)知識。

(4)撰寫解決方案。教學(xué)組織中,把學(xué)員分成若干小組,每組3~5名學(xué)員,共同完成想定任務(wù)的解決方案。教員需要提前規(guī)范撰寫解決方案的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn),每章想定任務(wù)的解決方案包括任務(wù)背景、任務(wù)要求、理論計算、技術(shù)保障措施、組織實施方法、任務(wù)小結(jié)、參考資料等模塊。方案形式包括文字方案和匯報內(nèi)容,在編寫過程中,教員需要利用答疑時間到教室加以指導(dǎo),幫助學(xué)員隨時解決問題。一般要求在各章課堂教學(xué)一節(jié)課之前上交任務(wù)解決方案,由教員預(yù)先從方案內(nèi)容形式、理論應(yīng)用、技術(shù)措施的選取等方面進(jìn)行評價把關(guān),遇到方案整體質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的,提前交由學(xué)員小組繼續(xù)完善,以保障任務(wù)方案課堂匯報的質(zhì)量。

(5)方案匯報。各章課堂教學(xué)的一節(jié)課作為學(xué)員方案的匯報課,由各組派出代表匯報本組的任務(wù)解決方案,匯報形式普遍采用多媒體,本組其他成員可以補充說明。在實際課堂組織中,一般一節(jié)課只能選擇2~3個小組的方案進(jìn)行分享匯報,這需要教員在課前的方案評價中,選取有代表性的方案在課堂上匯報,并對其他方案一并點評。同時教員還要引導(dǎo)學(xué)員對其他組的方案進(jìn)行質(zhì)詢和點評,取長補短,知識共享。

(6)總結(jié)歸納與延伸拓展。學(xué)員編寫的任務(wù)解決方案是在初次理論學(xué)習(xí),缺乏實踐背景的條件下完成的,在指標(biāo)選取、條件假設(shè)、技術(shù)應(yīng)用等方面難免有考慮不周全的地方。在課堂匯報分享時,也會出現(xiàn)不著重點、浮于表面的情況,這時就需要教員加以恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),甚至追問,挖掘問題的本質(zhì)。對于學(xué)員之間互相的方案評價質(zhì)詢,也要科學(xué)把控,引導(dǎo)學(xué)員善于發(fā)現(xiàn)其他小組方案的亮點。教員還需要對該章方案完成的整體情況進(jìn)行點評歸納,回歸到本章的教學(xué)目標(biāo),并對沒有涉及的問題進(jìn)行延伸,引導(dǎo)學(xué)員在學(xué)習(xí)之余繼續(xù)探究。

四、實踐效果與經(jīng)驗總結(jié)

從2011年秋季學(xué)期開始,“任務(wù)牽引式”教學(xué)模式先后在道路橋梁與渡河工程、國防工程與防護等合訓(xùn)專業(yè)的土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)課程教學(xué)中實踐應(yīng)用,并引入評價機制,取得了積極效果。實踐表明,只要優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)新課堂教學(xué)模式,傳統(tǒng)工程技術(shù)課程教學(xué)也可以體現(xiàn)軍事特色,教學(xué)目標(biāo)可以從單一的工程技術(shù)理論教育向多種能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)變,突破工程技術(shù)素養(yǎng)與軍事指揮能力培養(yǎng)的矛盾。

當(dāng)然,“任務(wù)牽引式”教學(xué)模式在實際應(yīng)用中也是需要不斷修正和完善的,主要注意了以下幾個方面。

及時,教員自身的知識儲備需要更新,教學(xué)組訓(xùn)能力需要提高。由于長期從事專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng),課程組教員的知識儲備明顯與合訓(xùn)專業(yè)的課程教學(xué)目標(biāo)不匹配,需要及時更新。同時,“任務(wù)牽引式”教學(xué)模式還需要教員具有對教學(xué)內(nèi)容的統(tǒng)籌能力、對學(xué)員分享的導(dǎo)調(diào)能力和精辟的總結(jié)能力。在學(xué)員課堂方案匯報分享時,教員需要整體掌控分享進(jìn)程和討論問題邊界,巧妙啟發(fā)學(xué)生思路,歸納、提煉和總結(jié),并引出教學(xué)核心內(nèi)容,如此才能達(dá)到教學(xué)目的。

第二,各章想定任務(wù)的設(shè)計需要持續(xù)完善。一方面,想定的任務(wù)源于合訓(xùn)學(xué)員未來任職崗位需求,這種需求不是一成不變的,各章任務(wù)可以不斷改進(jìn)甚至重新設(shè)計,以便更貼近崗位實際。另一方面,任務(wù)本身的理論、技術(shù)難度和涉及知識點的廣度要盡可能與該章的基本教學(xué)目標(biāo)一致,不要求一個任務(wù)就覆蓋本章全部的知識點,而應(yīng)注重學(xué)員對核心理論知識的把握理解,進(jìn)而實現(xiàn)對其他知識點的融會貫通。 第三,改革課程考核方式,加大任務(wù)完成方案的考核比重。改革之前的土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)課程考核由考試成績和平時成績構(gòu)成,其中考試為閉卷考試,成績占70%,平時成績以課程作業(yè)和課堂回答問題評定,占30%。實施“任務(wù)牽引式”教學(xué)模式改革之后,以任務(wù)完成方案代替平時成績,完成方案和考試成績各占課程總成績的50%,增強了考核方式的科學(xué)性。

力學(xué)專業(yè)論文:建筑學(xué)專業(yè)力學(xué)課程教學(xué)改革研究

[摘要]建筑學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)主要為適應(yīng)國家建筑和社會發(fā)展需要,培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面廣、綜合素質(zhì)高,具備建筑師職業(yè)素養(yǎng),并富有創(chuàng)新精神的國際化高級專門人才及專業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。針對建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生力學(xué)概念普遍較弱的現(xiàn)狀,我們在教學(xué)中引入定性分析,轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,優(yōu)化、豐富教材內(nèi)容,改革教學(xué)手段,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。實踐表明:合理調(diào)整后的教學(xué)內(nèi)容,綜合了概念解析、工程案例、定性研究等教學(xué)方法,學(xué)生對抽象的知識點易于理解,學(xué)習(xí)熱情高,更利于培養(yǎng)應(yīng)用型綜合型人才。

[關(guān)鍵詞]建筑力學(xué);定性分析;教學(xué)改革

建筑學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)主要為適應(yīng)國家建筑和社會發(fā)展需要,培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面廣、綜合素質(zhì)高,具備建筑師職業(yè)素養(yǎng),并富有創(chuàng)新精神的國際化高級專門人才及專業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。為實現(xiàn)該目標(biāo)需要學(xué)生具有較好的力學(xué)素養(yǎng),建筑力學(xué)是針對此而設(shè)立的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,其設(shè)置的具體目的在于:通過該課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握平面桿系結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移的計算原理與方法,了解常用結(jié)構(gòu)的受力性能,為學(xué)習(xí)工程結(jié)構(gòu)方面專業(yè)課程以及進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計提供一定的力學(xué)基本知識,培養(yǎng)學(xué)生一定的結(jié)構(gòu)分析與計算能力。傳統(tǒng)的建筑力學(xué)教學(xué),其教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容與其他力學(xué)課程大同小異,主要以學(xué)生能夠掌握好書本上的理論和方法為培養(yǎng)目標(biāo),整個教學(xué)活動圍繞著教材開展,這樣封閉的教學(xué)模式很不利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng),其原因在于給學(xué)生獨立思考的空間太小。隨著計算機技術(shù)的普及,力學(xué)研究從繁瑣的計算中解脫出來,但這似乎并沒有帶來學(xué)生能力的提高。事實上,對計算軟件的過度依賴,使得學(xué)生獨立思考的空間變得更小了,一些學(xué)生甚至對基本的理論與概念也模糊起來,并且,隨著課時數(shù)的壓縮,學(xué)生很難形成系統(tǒng)的知識體系。因此,如何在有限的課時中提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)出具備堅實理論基礎(chǔ)的復(fù)合型人才值得討論。力學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容相對抽象。在以往的教學(xué)中教師往往只強調(diào)“力學(xué)計算”這一教學(xué)環(huán)節(jié)中的運算能力,忽略了學(xué)生直接的感性經(jīng)驗和直覺思維,致使學(xué)生難以理解結(jié)構(gòu)構(gòu)件的力學(xué)性能,因此學(xué)生接受程度較差。同時,又由于學(xué)生普遍認(rèn)為結(jié)構(gòu)分析可以由結(jié)構(gòu)設(shè)計師完成,因而對其重視度不足。而建筑設(shè)計與力的分析是密不可分的,所有設(shè)計都是通過對力進(jìn)行分析,再去尋求簡單而又經(jīng)濟地表達(dá)它們相互作用的造型。因此,對建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生強化力學(xué)基礎(chǔ)尤為重要。以電視塔為例(見圖1),將其簡化為懸臂構(gòu)件,主要承受荷載水平風(fēng)力作用,其內(nèi)力主要體現(xiàn)為彎矩作用,其彎矩圖為拋物線,因而其合理的造型是上小下大按拋物線變化。對于建筑學(xué)的學(xué)生而言,端部彎矩具體大小不是關(guān)注的重點,但需要明確其彎矩圖的變化規(guī)律。而對于建筑師而言,定性的對結(jié)構(gòu)物有整體把握非常重要。因此教學(xué)過程中教師應(yīng)加強學(xué)生定性分析能力的培養(yǎng),拓展學(xué)生的思考空間,使學(xué)生在學(xué)習(xí)經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)上能夠進(jìn)一步理解和運用力學(xué)的核心概念與基本方法去解決工程實際中的問題。

一、定性分析

所謂定性分析就是對研究對象進(jìn)行“質(zhì)”的方面的分析。具體地說是運用歸納與演繹、分析與綜合以及抽象與概括等方法,對獲得的結(jié)果進(jìn)行思維加工,從而能去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里,達(dá)到認(rèn)識事物本質(zhì)、揭示內(nèi)在規(guī)律的目的。定性主要是解決研究對象“有沒有”或者“是不是”的問題,是一種最根本、最重要的分析研究過程。建筑學(xué)專業(yè)設(shè)置力學(xué)課程的教學(xué)目的,在于使學(xué)生在掌握一部分理論知識的基礎(chǔ)上培養(yǎng)結(jié)構(gòu)概念。因此,在認(rèn)真分析和研究教材的基礎(chǔ)上,概要講授教材的重點和難點內(nèi)容,根據(jù)建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生的自身特點及學(xué)時限制的實際情況,在課堂上省略冗長繁瑣的公式及定理的推導(dǎo)過程,將教學(xué)重點放在學(xué)生運用公式和定理解決實際問題的能力上,學(xué)生課下通過自己看書能夠領(lǐng)會和理解的內(nèi)容不做過多的解釋。同時,要加強力與建筑造型之間的關(guān)系的教學(xué),重點培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自覺性,逐步培養(yǎng)學(xué)生良好的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣,從而提高學(xué)生的自學(xué)能力和領(lǐng)悟能力。

二、定性分析的內(nèi)容構(gòu)成

定性分析關(guān)注的是結(jié)構(gòu)本身受力的特性分布,以往的定性分析強調(diào)的是由量變到質(zhì)變,即通過大量的習(xí)題訓(xùn)練后,歸納出相應(yīng)的規(guī)律特征。這種方法需要花費較多精力。在課程改革過程中,我們將過程反轉(zhuǎn),首先把相應(yīng)的規(guī)律和特征拋給學(xué)生,通過習(xí)題進(jìn)行驗證,避免了大量的習(xí)題訓(xùn)練。它強調(diào)的是力學(xué)課程中各種方法與結(jié)論的綜合運用,即利用多種理論、多種研究方法來對事實做最真實最的描述。因而,教師在教學(xué)中不應(yīng)將定性分析的內(nèi)容孤立起來,而應(yīng)將其融入課堂教學(xué)的全過程中。

(一)基于已知概念的定性分析

力學(xué)課程循序漸進(jìn),在每一章節(jié)都講述了相應(yīng)的理論與計算方法。這些經(jīng)典的解題方法不僅可以用于定量的計算,也是定性分析的重要手段。在教學(xué)過程中可以將定量計算與定性分析的內(nèi)容結(jié)合起來,這既能加深學(xué)生對解題方法的理解,也能使學(xué)生養(yǎng)成定性分析的良好習(xí)慣。以封閉的框格為例(見圖2),上下受到荷載的擠壓作用,在對其進(jìn)行內(nèi)力分析時,這樣一個三次超靜定的結(jié)構(gòu),按照常規(guī)的方法進(jìn)行計算,計算量較大。可根據(jù)結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行分析,由于桿件的微分關(guān)系,其中AB、CD桿無外荷載作用,因此其上彎矩為直線,又由于框格上下對稱,因此AB、CD段彎矩為等直線M。根據(jù)剛結(jié)點無外荷載作用時,其彎矩滿足等值同側(cè)的原則,A、B、C、D四點處彎矩應(yīng)保持一致均為M,AD、BC段由于受到均布荷載作用,相應(yīng)疊加簡支梁的彎矩,最終畫出結(jié)構(gòu)的彎矩圖。

(二)關(guān)注結(jié)構(gòu)體系特征

在桁架的內(nèi)力求解中,桁架中零桿的判斷非常重要,但大多數(shù)學(xué)生僅是通過規(guī)則進(jìn)行判斷,對于以下(見圖3)[2]桁架結(jié)構(gòu)零桿的判斷方法,教學(xué)中通常采用節(jié)點法,根據(jù)特殊節(jié)點的受力特點進(jìn)行判斷。除了這種方法,同樣可以根據(jù)合理的傳力途徑達(dá)到判斷零桿的目的。力的傳遞遵循最短路徑傳遞的原則,因此只有路徑上的桿件受力,而其余桿件均為零桿。當(dāng)明確了力的傳遞路徑后,可快速的確定零桿。舉一反三,對各種結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比分析也是定性分析的一種。如圖4所示,在進(jìn)行靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析,學(xué)習(xí)完簡支梁的有關(guān)內(nèi)容后,學(xué)生對于簡支梁內(nèi)力分布已經(jīng)明確。以此為基礎(chǔ),對同跨度,等荷載的梁、三鉸拱以及桁架為例,其內(nèi)力分布,梁為明顯的受彎構(gòu)件,承受彎矩和剪力;三鉸拱則當(dāng)其桿軸線滿足合理拱軸線時,僅受軸力作用;平行弦桁架中,當(dāng)力作用在節(jié)點時,桁架均為二力桿。通過對比分析,明確了各種結(jié)構(gòu)的受力特征,而采用定性分析的方法,則減少了大量的數(shù)學(xué)計算分析。

(三)應(yīng)用疊加原理進(jìn)行定性分析

考察結(jié)構(gòu)受力時,除了直接對結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析、分析,還可以應(yīng)用疊加原理,將荷載分組,分別考察在單組荷載作用下,單工況下結(jié)構(gòu)的受力特征,將各種工況疊加,從而得到各種工況的組合(見圖5)。

(四)結(jié)合有限元法的定性分析

計算機技術(shù)和現(xiàn)代數(shù)值計算方法的飛速發(fā)展進(jìn)一步拓寬了力學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域,工程師可借助有限元軟件分析更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。但是,計算機技術(shù)的普及也給學(xué)生帶來了重計算,輕分析的后果。龍馭球院士曾指出:在大型計算中,如果不會定性判斷,不會抓錯、改錯,那是很危險的。因此在教學(xué)過程中,應(yīng)該重視學(xué)生定性分析能力的培養(yǎng),使學(xué)生能夠認(rèn)識到計算機技術(shù)是進(jìn)行結(jié)構(gòu)定性分析的重要工具,而定性分析更是計算機計算中不可或缺的環(huán)節(jié)。目前,結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教學(xué)總學(xué)時數(shù)逐漸被壓縮,如何在有限的教學(xué)課時內(nèi),將計算機計算與定性分析的內(nèi)容引入結(jié)構(gòu)力學(xué)的課程教學(xué)中是很多力學(xué)教育工作者共同關(guān)心的問題。筆者在結(jié)構(gòu)力學(xué)的課程教學(xué)中引入計算機仿真實驗內(nèi)容,這既激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,又拓展了學(xué)生的思維空間,使學(xué)生的分析能力與綜合素質(zhì)得到了提高。計算機仿真實驗可以利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器,也可以利用一些通用的有限元計算軟件來完成。這些計算軟件結(jié)合多媒體技術(shù)為結(jié)構(gòu)力學(xué)實驗提供了便利。對于這樣一個三次超靜定的結(jié)構(gòu),對于建筑專業(yè)的學(xué)生而言,其內(nèi)力的求解是較難的內(nèi)容,但剛架也是工程實際中最常用的結(jié)構(gòu),其內(nèi)力分布的特點是必須要掌握的內(nèi)容。借助通用的有限元計算軟件,可以得到梁/柱的剛度比分別=0,1,4,∞時結(jié)構(gòu)的彎矩分布,隨著梁柱的剛度比的不斷加大,梁端所承受的彎矩逐步的增大,柱上的反彎點逐步降低(見圖6),結(jié)合有限元軟件,學(xué)生可以直觀的得到剛架內(nèi)力的分布情況。將有限元軟件的計算融入課堂教學(xué)過程中,使計算機技術(shù)與定性分析相結(jié)合,可以更進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生定性分析的能力,幫助學(xué)生運用計算機技術(shù)去解決工程實際問題。同時,這也是開展研究型教學(xué)的一條非常有效的途徑。

三、工程實例分析

目前的課堂教學(xué)都是按照知識點的分布安排教學(xué)內(nèi)容,僅在緒論中描述了從工程實際模型到計算簡圖的建立方法,而后續(xù)的學(xué)習(xí)均是采用計算簡圖進(jìn)行分析,概念比較抽象,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會覺得晦澀難懂,不易接受。尤其建筑學(xué)的學(xué)生,首先關(guān)注的是形狀特征,若能在實際的求解前,與建筑造型結(jié)合,跟實際問題聯(lián)系起來,有助于學(xué)生對相應(yīng)結(jié)構(gòu)的理解,而對抽象的計算模型,也應(yīng)盡量都給出其實際對應(yīng)的結(jié)構(gòu)。在連續(xù)梁的教學(xué)中,可通過多媒體手段演示一些典型橋梁的實例(見圖7),使學(xué)生了解定性分析在橋梁初步設(shè)計中的應(yīng)用。對此即可提出為什么采用這樣結(jié)構(gòu)形式的疑問,回答這個問題就需要為學(xué)生講述簡支梁與連續(xù)梁的基本特點,比較不同支承方式對結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布的影響,討論簡支梁與連續(xù)梁各自的優(yōu)缺點與適用范圍,然后依據(jù)分析的結(jié)論,討論如何對結(jié)構(gòu)的選型做出定性的判斷。經(jīng)過對具體工程實例的定性分析,可以激發(fā)學(xué)生對力學(xué)課程的興趣,拓寬學(xué)生的視野,這樣不僅加強了學(xué)生對理論知識的理解和掌握,還能使學(xué)生學(xué)會運用新思想、新技術(shù)和新方法去研究和解決實際工程問題。

四、結(jié)語

通過教學(xué)改革,幫助學(xué)生在動態(tài)中去觀察、探索和發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力特征,使學(xué)生通過計算機從“做建筑力學(xué)題”轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾轿坏恼莆战Y(jié)構(gòu)構(gòu)件基本特性,從而為設(shè)計打下基礎(chǔ)。教學(xué)實踐表明,課程內(nèi)容的及時更新,教學(xué)方法的多樣化,將定性分析的內(nèi)容引入建筑力學(xué)教學(xué)的過程中,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,提高學(xué)生綜合素質(zhì)的有效途徑。

力學(xué)專業(yè)論文:淺析工程管理專業(yè) 工程力學(xué) 課程教學(xué)改革的探討

論文關(guān)鍵詞:工程力學(xué);工程管理;教學(xué)改革

論文摘要:《工程力學(xué)》是工程管理專業(yè)的一門主要的技術(shù)基礎(chǔ)課,在專業(yè)課程學(xué)習(xí)中起著承上啟下的重要作用,但是由于教學(xué)對象的特殊性,使得工程力學(xué)在工程管理專業(yè)的教學(xué)過程中遇到了很多問題:學(xué)生們對于課程的不重視、學(xué)生們覺得學(xué)習(xí)起來特別難、力學(xué)課堂容易沉悶、在較少課時內(nèi)需要完成三大力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容……這些問題使得工程力學(xué)課程在工程管理專業(yè)學(xué)生的授課過程中往往不容易取得良好的教學(xué)效果,所以本篇文章就針對教學(xué)過程中容易存在的問題進(jìn)行進(jìn)一步的探討,提出相應(yīng)的改革措施,以供大家參考。

《工程力學(xué)》是工程管理專業(yè)的一門主要的技術(shù)基礎(chǔ)課,在專業(yè)課程學(xué)習(xí)中起著承上啟下的重要作用,其任務(wù)是使學(xué)生具備解決工程實際問題所需的基礎(chǔ)知識。本課程涉及到的重要內(nèi)容是研究物體的受力分析、平衡規(guī)律和各類構(gòu)件承載力(強度、剛度、穩(wěn)定性方面)的分析方法、計算理論;研究桿系結(jié)構(gòu)的組成與受力特點,及求解桿系結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形的方法,其教學(xué)內(nèi)容里包含了很多力學(xué)理論推導(dǎo)和計算過程,這些知識在傳授給工程管理專業(yè)學(xué)生的過程中,他們通常覺得接受起來比較有難度,所以根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗,對工程管理專業(yè)《工程力學(xué)》課程進(jìn)行一定的教學(xué)改革探討是非常有必要的。

1工程管理專業(yè)對《工程力學(xué)》課程的特殊要求

工程管理專業(yè)的力學(xué)課程與工民建專業(yè)的力學(xué)課程有很大的不同。工民建專業(yè)的力學(xué)課程將《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》分為三大課程分別講授,將每種力學(xué)理論的推導(dǎo)原理和計算過程都講解的非常詳細(xì),對學(xué)生掌握程度的要求也比較高,因為工民建的學(xué)生未來很多要從事結(jié)構(gòu)設(shè)計工作,力學(xué)知識對于結(jié)構(gòu)安全性的設(shè)計起著至關(guān)重要的作用。而工程管理專業(yè)和工民建專業(yè)的學(xué)生未來從事工作的性質(zhì)有很大不同,他們未來的工作可能從事項目的管理工作,或者監(jiān)理的工作,也可能從事工程造價的工作,而力學(xué)知識在這些工作中的應(yīng)用不會像在專業(yè)設(shè)計工作中那么多。所以,工程管理專業(yè)的學(xué)生對于工程力學(xué)知識的要求也必然和工民建的學(xué)生有所不同,如果按照同一個標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行教學(xué),勢必會影響針對工程管理學(xué)生的教學(xué)效果。目前,大多數(shù)工程管理專業(yè)的力學(xué)課程僅設(shè)置一門《工程力學(xué)》(授課學(xué)時為64-80),并在這一門課程中貫穿了理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)這三大力學(xué)的理論計算知識,如何在這么短的時間內(nèi)將三大力學(xué)的理論計算知識有效的傳遞給學(xué)生,是一個值得思考的問題。

另外,在從事工程管理專業(yè)《工程力學(xué)》課程教學(xué)工作的過程中,我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對于本門課程的重視程度不足,這就直接影響了學(xué)生們對于本課程的接受程度。工程管理專業(yè)的學(xué)生常常會覺得力學(xué)課程在未來的工作中應(yīng)用不多,沒必要學(xué),所以在學(xué)習(xí)的過程中往往不愿意動腦筋去領(lǐng)會復(fù)雜的力學(xué)理論原理,僅僅是為了應(yīng)付考試而對步驟進(jìn)行簡單的死記硬背,這就使得本門課程的教學(xué)效果大打折扣,如何選擇更有用的教學(xué)內(nèi)容調(diào)動學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性也是一個很重要的問題。

2工程管理專業(yè)《工程力學(xué)》課程的改革建議

2.1教學(xué)目標(biāo)的調(diào)整課程教學(xué)的目標(biāo)決定課程的教學(xué)方向,如果力學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)定得過于側(cè)重力學(xué)理論原理的講解,則對于工程管理專業(yè)學(xué)生的針對性不足,畢竟他們將來主要從事生產(chǎn)及時線的施工、安裝、管理、設(shè)備維護等技術(shù)工作,對于他們而言,真正涉及到力學(xué)計算的地方可能不多。所以我們在確定教學(xué)目標(biāo)的時候要“弱化理論分析”,轉(zhuǎn)而側(cè)重講述力學(xué)知識的應(yīng)用,讓工程管理專業(yè)的學(xué)生能很快地理解掌握力學(xué)知識在建筑結(jié)構(gòu)方面是如何應(yīng)用的,這能夠增加力學(xué)課程對于工程管理專業(yè)學(xué)生的針對性。另一方面,由于力學(xué)課程的特殊性,除了教學(xué)方向上制定的目標(biāo)外,還應(yīng)該更加側(cè)重對學(xué)生思維能力的培養(yǎng),通過力學(xué)體系、授課案例的合理設(shè)置,增強學(xué)生的邏輯分析能力和嚴(yán)密的思維,有助于將來更好的從事工程管理工作。

2.2教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整

2.2.1圍繞主線精選教學(xué)內(nèi)容以研究結(jié)構(gòu)體系的力平衡和變形協(xié)調(diào)以及二者之間的物理關(guān)系為主線,貫穿全書,建立對工程力學(xué)的整體認(rèn)識。在理論力學(xué)部分通過重點講解平面力系給出力學(xué)平衡的知識,并進(jìn)一步引申到空間力系,讓學(xué)生對于力學(xué)平衡有整體系統(tǒng)的認(rèn)識;在材料力學(xué)部分通過重點講解結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力和應(yīng)力給出內(nèi)力和變形的知識,并且進(jìn)一步灌輸內(nèi)力和變形在強度、剛度和穩(wěn)定性中的應(yīng)用;在結(jié)構(gòu)力學(xué)部分通過重點講解力法和位移法的內(nèi)容深入理解力平衡和變形協(xié)調(diào)的物理關(guān)系在結(jié)構(gòu)體系中的應(yīng)用。按此教學(xué)線路去均衡的安排教學(xué)時數(shù),適當(dāng)刪減不必要的理論內(nèi)容,側(cè)重內(nèi)容的應(yīng)用性[1]。

2.2.2教學(xué)內(nèi)容結(jié)合工程結(jié)構(gòu)分析從工程的角度講,力學(xué)知識如果脫離了工程結(jié)構(gòu)和施工去講解,則失去了它的實用價值,工程管理的學(xué)生日后經(jīng)常要和房屋的搭建以及相關(guān)的施工器械打交道,教學(xué)的內(nèi)容多結(jié)合結(jié)構(gòu)骨架和施工機械會起到非常良好的效果。比如談到鉸接和剛接的問題時,可以聯(lián)系到工廠的承重體系,并且涉及到承重體系基礎(chǔ)的問題,通過分析不同廠房承重體系基礎(chǔ)形式的不同,讓大家了解鉸接和剛接的區(qū)別,進(jìn)一步了解排架和剛架承重體系的區(qū)別。這樣,學(xué)生就不會認(rèn)為學(xué)習(xí)力學(xué)是沒有的,就會感覺到力學(xué)和大家從事的行業(yè)有著緊密的關(guān)系[2]。

2.2.3教學(xué)內(nèi)容結(jié)合施工分析在教學(xué)內(nèi)容中結(jié)合學(xué)生在工地上的上所見所聞,專業(yè)思想教育和職業(yè)道德進(jìn)行滲透,以培養(yǎng)高素質(zhì)的工程技術(shù)人員。比如受力分析中的彎矩問題可以聯(lián)系到塔架結(jié)構(gòu)或者吊車的平衡分析,當(dāng)學(xué)生初到工地看到塔吊的時候,肯定也會疑問為什么高處的吊車臂除了吊需要的結(jié)構(gòu)材料以外,還有一些吊塊懸于空中,那么可以通過力學(xué)知識給大家提供解釋,告訴大家吊車可以通過該變平衡重的重量來控制吊車的載重,以免吊車翻轉(zhuǎn)。如果把這樣的問題放到講解彎矩內(nèi)容的過程中,會增加學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣。

2.3工程管理專業(yè)《工程力學(xué)》課程教學(xué)方法的改進(jìn)工程管理學(xué)生《工程力學(xué)》的教學(xué)不能單一的側(cè)重理論講解過程,而應(yīng)采取靈活的教學(xué)方法調(diào)動學(xué)生的積極性。

2.3.1精講多練由于工程力學(xué)要在比較少的學(xué)時里給大家交代三大力學(xué)的內(nèi)容,所以要非常精的選擇教學(xué)內(nèi)容、案例和作業(yè),并且課上多練習(xí),及時發(fā)現(xiàn)問題,及時糾正學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在的問題。比如,我在多年的授課過程中,發(fā)現(xiàn)一個問題,就是老師講的再多學(xué)生不練習(xí)也仍舊不會,尤其是力學(xué)這門課程,學(xué)生們普遍認(rèn)為是非常難學(xué)的課程,這樣就更需要加大練習(xí)的力度。在課堂時間的安排上要更多的安排學(xué)生練習(xí)的時間,讓學(xué)生當(dāng)堂到黑板上做題,老師會在這個過程中及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)方面存在的問題,有針對性地解決學(xué)生學(xué)習(xí)中的不足之處,教學(xué)效果會更好。

2.3.2啟發(fā)思考力學(xué)課程很重要的一方面目標(biāo)就是要培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,所以教師要經(jīng)常通過提問讓大家思考,并鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,養(yǎng)成善于思考的習(xí)慣。教師可以通過給學(xué)生講解實驗或?qū)嶋H工程等例子,逐步引導(dǎo)大家思考,引出重要的概念和理論;通過比較不同的例子,讓大家思考理論之間的關(guān)聯(lián)性;通過總結(jié)讓大家更清晰的看到問題的本質(zhì)。比如,在講授如何繪制梁的內(nèi)力圖時,可以拿出一個作用有分布荷載和彎矩作用的簡支梁,讓大家分別用列方程法、簡易規(guī)律法和疊加法繪制彎矩圖,這樣在解答這道題的過程中,不僅復(fù)習(xí)了求解支座反力的知識,而且將繪制彎矩圖的幾種方法對比的應(yīng)用到一個案例,讓大家不僅對這部分知識記憶深刻,而且理解認(rèn)識也會更深一層。總之,通過一系列的啟發(fā)教學(xué),培養(yǎng)大家的思考能力、聯(lián)想能力、歸納能力,甚至發(fā)散思維等等[3]。

2.3.3課堂討論課堂討論往往是英語等課程常用的教學(xué)手段,在力學(xué)課程當(dāng)中很少有應(yīng)用,可是通常的力學(xué)課特別容易讓人感覺沉悶,所以可以考慮把這種靈活的教學(xué)手法應(yīng)用到力學(xué)的教學(xué)中。拿出一個案例讓大家討論可以用什么樣的力學(xué)理論去解答,或者拿出一個案例讓大家討論可以用幾種力學(xué)方法解答,這些討論案例的設(shè)置不僅會增加學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣,而且會讓學(xué)生們對于所學(xué)的內(nèi)容印象非常深刻。

工程力學(xué)課程是后續(xù)課程的重要基礎(chǔ)課程之一,為將來的結(jié)構(gòu)課程和施工課程的學(xué)習(xí)打下了重要知識基礎(chǔ),教學(xué)中進(jìn)行了上述教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、方法的改革研究和實踐操作,必定能大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使學(xué)生們對于工程結(jié)構(gòu)和施工具有一定的初步了解,激發(fā)他們對工程方面知識的學(xué)習(xí)興趣,并能把力學(xué)知識用到實處,培養(yǎng)出新時代的復(fù)合型人才。

力學(xué)專業(yè)論文:獨立學(xué)院土木專業(yè)材料力學(xué)課程實驗教學(xué)研究與探討

摘要:針對獨立學(xué)院本科培養(yǎng)應(yīng)用型人才的定位要求,總結(jié)傳統(tǒng)教學(xué)中存在的不足,結(jié)合獨立學(xué)院學(xué)生的特點,有針對性地探討改善實驗課教學(xué)質(zhì)量,提高實驗課教學(xué)效果的解決方法,探索適合獨立學(xué)院學(xué)生力學(xué)實驗課程的教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞:材料力學(xué);實驗課;教學(xué)方法;獨立學(xué)院

材料力學(xué)作為土建類學(xué)科的一門技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課程,其教學(xué)直接影響專業(yè)課的學(xué)習(xí)。材料力學(xué)實驗課程是材料力學(xué)課程的重要組成部分,通過實驗課程可以更好地把理論與實踐緊密結(jié)合。學(xué)生通過自主動手,現(xiàn)場操作實驗,用所得的實驗數(shù)據(jù)與理論值進(jìn)行對比,對公式進(jìn)行驗證,了解不同材料的力學(xué)特性,可培養(yǎng)學(xué)生獨立思考問題、處理問題、以及實踐動手的能力,同時也可加深學(xué)生對材料力學(xué)理論內(nèi)容的理解[1]。

然而,材料力學(xué)實驗課程的教學(xué)在許多院校得不到重視。部分學(xué)生認(rèn)為,實驗課可有可無,做實驗只是抄抄數(shù)據(jù),寫寫實驗報告。學(xué)生對動手做實驗失去興趣,只看不做,或者隨意操作,應(yīng)付了事。長此以往,隨著學(xué)生對實驗課重視程度的降低,開出的實驗課也難以達(dá)到預(yù)期的目的[2]。如何增強學(xué)生對材料力學(xué)實驗課的重視程度,激發(fā)學(xué)生的積極性,讓學(xué)生在實驗過程中開動腦筋、鍛煉分析解決問題和實際動手的能力,是材料力學(xué)實驗課程改革的方向和目的。

一、各類高校材料實驗課程開展現(xiàn)狀

材料力學(xué)課程是土建類專業(yè)的基礎(chǔ)課程,全國相關(guān)院校相關(guān)專業(yè)普遍開設(shè)該門課程。由于各高校辦學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)和生源的差異,各類院校開設(shè)該課程的具體情況也不盡相同。985、211等重點大學(xué),整體師資力量雄厚、辦學(xué)歷史悠久,力學(xué)實驗教學(xué)方案相對成熟。獨立學(xué)院招收的學(xué)生一般為三本生源,進(jìn)校分?jǐn)?shù)線與一二本學(xué)校生源存在差異,培養(yǎng)目標(biāo)也不盡相同,如果生搬硬套他們成功的經(jīng)驗,往往事與愿違,達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果,相反還會導(dǎo)致拔苗助長,不符合獨立學(xué)院的人才培養(yǎng)目標(biāo)。在一些重點大學(xué),材料力學(xué)由理論課教師和實驗課教師分別教授。雖然這樣可以減輕教師的工作強度,發(fā)揮各自的專長,但是在實施過程中,往往會出現(xiàn)由于教師之間溝通不暢,導(dǎo)致理論教學(xué)與實踐有所偏差。

高職高專學(xué)校的人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)面向生產(chǎn)一線的技能型應(yīng)用型人才,由于該類學(xué)校定位側(cè)重于學(xué)生實踐技能的培養(yǎng),通常只要求學(xué)生掌握具體的實驗操作方法和技能,與實驗相應(yīng)的理論基礎(chǔ)教學(xué)部分往往被忽略[3]。

獨立學(xué)院是由普通本科高校(申請者)與社會力量(合作者,包括企業(yè)、事業(yè)單位,社會團體或個人和其他有合作能力的機構(gòu))合作創(chuàng)辦的進(jìn)行本科層次教育的高等教育機構(gòu)。由于社會經(jīng)濟發(fā)展迅速,普通一本、二本院校的教學(xué)資源已不能滿足社會需求,為了普及大學(xué)本科教育,提升國民教育水平,提高整體國民素質(zhì),獨立院校順應(yīng)時展應(yīng)運而生。

獨立學(xué)院的培養(yǎng)定位介乎于一本、二本院校和高職高專之間。如何根據(jù)自身特點,形成自身的課程體系尤為重要。目前獨立學(xué)院材料力學(xué)實驗課主要存在如下問題。

高等建筑教育2013年第22卷第5期

張旭光,等獨立學(xué)院土木專業(yè)材料力學(xué)課程實驗教學(xué)研究與探討

其一,獨立學(xué)院主要側(cè)重于培養(yǎng)應(yīng)用型人才,動手能力的培養(yǎng)尤其重要,但又有別于高職高專只重視實際操作的做法。大多數(shù)獨立學(xué)院辦學(xué)時間較短,在很多方面沿用母體學(xué)校的教學(xué)模式,教師過分強調(diào)理論闡述,而忽視了在實驗中培養(yǎng)學(xué)生的動手能力[4]。所開設(shè)的實驗課程大多屬于驗證性實驗,以至于學(xué)生知道實驗的目的是驗證某一定律,然后根據(jù)相應(yīng)實驗步驟按圖索驥得出實驗結(jié)論,無論最終實驗數(shù)據(jù)正確與否都不會改變實驗結(jié)論的正確性。在這種現(xiàn)實情況下,學(xué)生對實驗操作漸漸沒有了預(yù)期,積極性也隨之降低。

其二,獨立學(xué)院辦學(xué)時間較短,招生規(guī)模大,部分課程安排不夠仔細(xì),同24小時內(nèi)有可能連續(xù)做幾門課程的實驗,學(xué)生在短時間內(nèi)難以消化,加之實驗室建設(shè)不夠完善,相應(yīng)實驗課的配套儀器不齊全,使得大多數(shù)時間學(xué)生只能看,不能動手操作,力學(xué)實驗直接變成演示性實驗,嚴(yán)重影響實驗課的教學(xué)效果。

隨著科技的進(jìn)步以及時代的發(fā)展,材料力學(xué)實驗也應(yīng)該相應(yīng)改善。傳統(tǒng)單一式的教學(xué)方法已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代教學(xué)的需求,需要對實驗進(jìn)行適當(dāng)創(chuàng)新,探索適合獨立院校實驗課教學(xué)的新路。

二、獨立院校材料力學(xué)實驗課的探索

獨立學(xué)院材料力學(xué)實驗課程改革首先需要改革實驗內(nèi)容、教學(xué)手段和方法,應(yīng)該與母體學(xué)校及高職高專有所區(qū)別。基于獨立學(xué)院培養(yǎng)目標(biāo)的定位要求,筆者經(jīng)過實踐調(diào)查,初步探索了一些行之有效的教學(xué)方法,在實踐教學(xué)中收到了良好的效果。

(一)實驗內(nèi)容的改革

一般傳統(tǒng)的材料力學(xué)教學(xué)實驗內(nèi)容主要針對低碳鋼和鑄鐵的拉壓試驗,但是對于土木工程專業(yè),今后工作將面臨的不僅有低碳鋼和鑄鐵這兩種材料,還會接觸大量的非金屬材料,如混凝土、木材、石材等。這些材料的力學(xué)性能實驗對于學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程以及今后從事相關(guān)工作意義重大,因此,筆者建議在材料力學(xué)實驗教學(xué)中增加混凝土抗壓實驗,以滿足學(xué)生專業(yè)課程學(xué)習(xí)的需求[5]。

(二)問題式實驗教學(xué)方法的實踐

獨立學(xué)院的定位要求側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。根據(jù)相關(guān)理論知識,通過學(xué)生自主動手達(dá)到突出實踐操作、理論與實踐相結(jié)合的效果。下面以低碳鋼拉伸試驗為例闡述如何達(dá)到該效果。

低碳鋼拉伸試驗是傳統(tǒng)的教學(xué)實驗,是通過測定低碳鋼的屈服極限、強度極限、延伸率和面積收縮率等各項參數(shù)指標(biāo),繪制應(yīng)力應(yīng)變曲線圖,通過曲線圖了解材料在受拉時力與變形的關(guān)系(如圖1)。在材料力學(xué)課程中,對低碳鋼的力學(xué)性能作了詳盡的講解,學(xué)生在實驗前就了解低碳鋼在受拉時其變形要經(jīng)歷彈性階段、屈服階段、強化階段和頸縮階段等4個階段,實驗可以讓學(xué)生更為直觀地看到低碳鋼拉伸時的這種力學(xué)性質(zhì)。因此,實驗往往以觀看實驗結(jié)果為主。為此,設(shè)計了問題式實驗教學(xué)方法,以期在這一實驗過程中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和動手能力。 圖1低碳鋼應(yīng)力應(yīng)變曲線

在實驗課開始初,首先布置課前預(yù)習(xí)作業(yè):“思考低碳鋼拉伸實驗?zāi)康氖且炞C哪些力學(xué)特性,通過觀察哪些參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行驗證,并將它們一一列舉。”接著,讓學(xué)生詳細(xì)閱讀理論內(nèi)容,自己分析總結(jié),然后分組提問。由于學(xué)生對理論內(nèi)容已經(jīng)非常熟悉,因此及時問題很容易回答。對于后一個問題,正確的答案是通過對屈服極限、強度極限、延伸率和面積收縮率等指標(biāo)進(jìn)行測定,繪制相應(yīng)曲線來觀察其中的關(guān)系。而學(xué)生的回答通常不夠,漏掉某個指標(biāo)參數(shù)。這些問題反映出學(xué)生對理論知識不夠熟悉或者理解不夠深入,針對此要著重加以講解。以上兩個問題在材料力學(xué)教材中都有詳細(xì)的介紹,通過課前提問的方式,既可以進(jìn)一步熟悉理論知識,有針對性地答疑,又避免了面面俱到的講解,節(jié)約了時間[6]。

接下來,進(jìn)一步追加提問:“在實驗過程中怎么獲取這4個指標(biāo)參數(shù)?”并讓學(xué)生分組討論。此問題是對此實驗原理的進(jìn)一步升華。如果學(xué)生通過思考,分組討論,最終能夠很好地回答出該問題,那么此次實驗就達(dá)到了應(yīng)有的效果。

為了讓學(xué)生更好地掌握實驗儀器的操作方法和相關(guān)注意事項,教師首先應(yīng)親自演示實驗操作過程,讓學(xué)生知道通過實驗操作獲取相應(yīng)指標(biāo),以便學(xué)生在自己動手操作時可以有重點的、有目的地進(jìn)行觀察[7]。

首先,開動電源,打開液壓式萬能實驗機。在夾具上安裝試件,同時明確告知學(xué)生:“當(dāng)液壓式萬能試驗機的上下夾具夾好鋼筋后,禁止開動上下升降按鈕”,并讓學(xué)生思考原因。該問題直觀性很強,只要認(rèn)真觀察都能回答。學(xué)生通常都是圍繞“對儀器或者是試件有損壞”等進(jìn)行回答。然后給出正確答案:由于萬能試驗機的夾具在夾緊鋼筋后,按上下升降按鈕會使得夾具瞬間損壞,甚至由于鋼筋的突然斷裂導(dǎo)致不可預(yù)知的危險,所以禁止開動上下升降按鈕。

接下來開啟送油閥。在送油的過程中,提示送油速度的快慢對所加荷載的影響,然后讓學(xué)生著重注意軟件上圖像在4個階段的變化情況。在彈性階段,可以提問:“為什么曲線呈線性?”由于教材中已經(jīng)作出相應(yīng)解答:“此階段試件所受拉力在彈性范圍之內(nèi),所以形變基本成線性;如果去掉外力,則試件會恢復(fù)到原來長度。”絕大多數(shù)學(xué)生能馬上回答出答案。此問題可以加深對彈性階段圖像的認(rèn)知。在屈服階段,可以讓學(xué)生思考“曲線為什么呈上下波動狀態(tài)”。經(jīng)討論后給出正確答案:荷載相同的情況下,由于試件突然變長,使桿端出現(xiàn)了微

位移,導(dǎo)致圖像出現(xiàn)微小波動。這樣大大加深學(xué)生對曲線形狀的理解。同時要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注此階段圖上應(yīng)變值明顯增加的位置,讓學(xué)生回憶此點是什么點。有學(xué)生回答:“屈服點”。然后接著問:“屈服點有什么作用?”學(xué)生開始回憶理論知識,想到屈服點所對應(yīng)的應(yīng)力就是屈服極限,進(jìn)而解決了及時個參數(shù)指標(biāo)“屈服極限”如何獲得的問題。在強化階段,重點觀察曲線的轉(zhuǎn)折位置,以同樣方法讓學(xué)生找到“強度極限值”。當(dāng)進(jìn)入頸縮階段后,立刻讓學(xué)生觀察鋼筋的變化,此時,會看到鋼筋慢慢變細(xì),最終被拉斷。

在實驗操作過程中,通過提問、思考、回答的方式已經(jīng)解決了如何觀察“屈服極限”“強度極限”兩個參數(shù)指標(biāo)。接下來重點引導(dǎo)學(xué)生如何獲取剩余兩個參數(shù)指標(biāo)。首先提問:試件延伸率的定義是什么?學(xué)生回答:延伸率是試件斷裂的長度和原長度的百分比。追加提問:根據(jù)這一定義怎么獲取數(shù)據(jù)?學(xué)生思考:由于原試件標(biāo)距已知,只要獲取斷后試件標(biāo)距即可。此時只需提醒游標(biāo)卡尺的用法以及斷后試件標(biāo)距的測量方法。面積收縮率也可用同樣方法獲得。這樣通過有針對地提出問題、重點觀察實驗、引導(dǎo)思考方向、學(xué)生自主回答四個步驟,既可輕松獲取了4個參數(shù)指標(biāo),又達(dá)到了教學(xué)相長、相互促進(jìn)的目的。之后,還可以繼續(xù)提問:“低碳鋼拉伸實驗為靜力實驗,必須要保障所加荷載均勻,那么用什么方法可以達(dá)到均勻的效果?”這個問題剛開始看來似乎沒有頭緒,但實際并不難回答,在演示過程中已經(jīng)給了相應(yīng)提示,部分學(xué)生通過回憶可以想到“送油的速度影響荷載的大小”。那么,稍加思考便可以進(jìn)一步得到:“只要送油速度均勻,荷載便可以均勻增加。”通過這些方法既讓學(xué)生牢記了實驗過程中的注意事項,又加深了對實驗理內(nèi)容的理解。

接下來讓學(xué)生自由分組自行實驗,由于之前的演示實驗已經(jīng)把相關(guān)問題及注意事項用問答的方式解決,學(xué)生印象十分深刻,因此,在自己動手操作實驗時就相對容易。分組實驗后,接著讓學(xué)生根據(jù)所測數(shù)據(jù),繪制相應(yīng)曲線圖。此時發(fā)現(xiàn),每一組所繪制的圖像與理論圖像都存在差異。可以讓學(xué)生思考:“為什么有差異?”并作為課后思考題,在下節(jié)理論課前給予正確答案。學(xué)生經(jīng)過思考,大多圍繞儀器操作誤差(送油的速度)和所測實驗數(shù)據(jù)誤差等方面進(jìn)行回答。除了這些原因之外,重點提示材料本身的質(zhì)量問題,使得最終答案更為。通過這些方法既可以延續(xù)學(xué)生思考實驗的熱情,又避免了實驗課學(xué)生盲目、隨意的情況發(fā)生。

三、結(jié)語

問題式教學(xué)主要是針對獨立學(xué)院的學(xué)生特點探索出的一條行之有效的方案,它不同于一二本大學(xué)教師單邊講授、學(xué)生單邊實驗的方式,也不同于高職高專只注重動手,而忽視理論教學(xué)的模式。通過提出問題——思考問題——回答問題的方法,不僅增進(jìn)了教師與學(xué)生之間的互動,同時也鍛煉學(xué)生的動手能力和思考能力,大大改善了獨立院校材料力學(xué)實驗的教學(xué)效果。

力學(xué)專業(yè)論文:應(yīng)用型本科工程造價專業(yè)力學(xué)課程改革與實踐

摘要:工程造價專業(yè)主要培養(yǎng)學(xué)生對工程造價的控制、工程的預(yù)算概算決算能力,他們畢業(yè)后不做設(shè)計,不搞施工,對力學(xué)課程的要求低,只需看懂圖紙進(jìn)行算量。本文根據(jù)工程造價專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo),針對應(yīng)用型本科院校該專業(yè)力學(xué)課程的改革和實踐進(jìn)行探討,教學(xué)過程中融入建模大賽和BIM的應(yīng)用,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實踐環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行研究,力求找到一些學(xué)生感興趣、知識點容易掌握的途徑。

關(guān)鍵詞:應(yīng)用型本科;工程造價專業(yè);力學(xué)課程;改革;實踐

一、前言

S著社會對人才需求的改變,教育部將本科院校劃分成研究型和應(yīng)用型兩大類。應(yīng)用型本科與研究型本科在教學(xué)計劃、課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)效果等方面有明顯截然不同的區(qū)別。應(yīng)用型本科教育屬于較高層次的技術(shù)教育,主要培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)及時線需要的高等技術(shù)應(yīng)用型人才。工程力學(xué)作為應(yīng)用型本科工科專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課,具有很強理論性和實踐性。

二、工程造價力學(xué)課程在教學(xué)中存在的問題

(一)課程特點

力學(xué)課程是工程造價專業(yè)必須開設(shè)的專業(yè)課程,以先行課程《高等數(shù)學(xué)》《建筑材料黑工程制圖》等為基礎(chǔ),為后續(xù)課翟土建概預(yù)算》《安裝概預(yù)算》等專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。力學(xué)課程主要包括理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)三大部分,它是一門經(jīng)典的、內(nèi)容體系非常成熟的課程。工程造價專業(yè)人才培養(yǎng)方案將三大力學(xué)整合成一門課,一個學(xué)期開設(shè),每周6學(xué)時,共%學(xué)時,這樣課時減少了1/3。在極少的課時內(nèi)要完成教學(xué)任務(wù)必須要求教師提煉教學(xué)內(nèi)容,講速非常快,但學(xué)生接受能力有限,學(xué)習(xí)效率低,在極短的時間內(nèi)學(xué)生理解不了大量的教學(xué)內(nèi)容.95%學(xué)生普遍反映學(xué)習(xí)難度大。對期末考試成績進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),50%左右的學(xué)生出現(xiàn)不及格的現(xiàn)象。

(二)教材方面

力學(xué)課程教材中的結(jié)構(gòu)體系、理論框架、基礎(chǔ)知識等方面已經(jīng)相當(dāng)成熟,最近兒十年沒有太大變化。教材中所舉的例題和習(xí)題都比較經(jīng)典,大多都是理想化、抽象化的,沒有其工程背景的介紹,學(xué)生更是不明白學(xué)這對于以后的就業(yè)有什么用,不知道這些跟自己的專業(yè)有何聯(lián)系,因此經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)70%學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的興趣。

(三)教學(xué)方面

力學(xué)課程傳統(tǒng)的教學(xué)方法大都以教師課堂講授理論知識點為主,在有限的課堂教學(xué)時間內(nèi),教師為完成教學(xué)內(nèi)容大多會采用滿堂灌的填鴨式教學(xué)方式。這種傳統(tǒng)的教學(xué)方法重點講解理論知識,實踐環(huán)節(jié)嚴(yán)重缺失,不能提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,這樣的教學(xué)跟不上社會的發(fā)展,適應(yīng)不了人才需求的變化。

三、改革措施及實踐成果

(一)更新教材,重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容,符合應(yīng)用型人才的需要

目前大多應(yīng)用型本科院校還采用和一本院校一樣的教材,已經(jīng)不能適應(yīng)應(yīng)用型本科發(fā)展的需要。編寫應(yīng)用型本科教材并且在應(yīng)用型本科院校應(yīng)用已經(jīng)成為必然的趨勢。教材中聯(lián)系工程實際,重點介紹工程背景,從實際工程中理解力學(xué)問題,從而解決實際問題。例題及習(xí)題都與工程實踐相關(guān)。現(xiàn)代社會的發(fā)展已經(jīng)離不開計算機的使用,在力學(xué)的教材中可以加入計算機在力學(xué)中的應(yīng)用,增加一些力學(xué)分析工具,例如力學(xué)求解器的應(yīng)用等方面知識。

(二)理論夠用,加強實踐環(huán)節(jié)

應(yīng)用型本科更培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,實驗、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)更為重要。除了教材中具有的典型經(jīng)典的試驗外,增加一些書本上沒有的力學(xué)試驗。在教學(xué)的過程中,為了增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強動手能力,我們組織了建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建模大賽,學(xué)生自己動手制作建筑模型,分析受力,探討最合理的受力方式。通過這種方式,使學(xué)生產(chǎn)生極大的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣,變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。

(三)改變教學(xué)方式

教學(xué)的方式應(yīng)力求多樣化,高質(zhì)量的多媒體課件PPT制作,以及課件的有效使用,增加更多的圖片分析,從視覺上打動學(xué)生。在教學(xué)的過程中,適當(dāng)加入一些相關(guān)的工程視頻、工程動畫。

在教學(xué)的過程中,講解相關(guān)力學(xué)專家的故事,工程專家老前輩的工程故事等。給學(xué)生介紹相關(guān)的重大工程的歷史背景、施工過程等。增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。在教學(xué)的過程中每隔一段時間帶領(lǐng)學(xué)生深入工地現(xiàn)場,書本所學(xué)知識和現(xiàn)場一線進(jìn)行結(jié)合教學(xué)。在施工現(xiàn)場使學(xué)生真實感受下工作的環(huán)境,同時向?qū)W生介紹相關(guān)的力學(xué)知識,例如腳手架安裝和受力、塔吊的受力模型、受力分析等。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,要充分利用網(wǎng)絡(luò),利用微信、微博進(jìn)行教學(xué),課后習(xí)題,課后討論。積極探索微課在該課程中的發(fā)展和應(yīng)用。

(四)BIM在該課程中的應(yīng)用

建筑信息模緞BuildingInformationModeling),簡稱BIM,是以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ),進(jìn)行建筑模型的建立,通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。BIM可以實現(xiàn)在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中進(jìn)行信息的共享和傳遞,使工程技術(shù)人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應(yīng)對,為設(shè)計團隊以及包括建筑運營單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ),在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。

當(dāng)前,BIM已經(jīng)開始在各大高校應(yīng)用,采用計算機軟件進(jìn)行模擬建筑的規(guī)劃、設(shè)計、施工、使用的全過程。在力學(xué)的課程教學(xué)中引入BIM,利用計算機模型模擬建筑物各個部位的受力.利用模型進(jìn)行力學(xué)的簡化和分項.使學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容一目了然。

(五)改革成果

經(jīng)過上述一系列教學(xué)改革,工程造價專業(yè)學(xué)生的動手能力和學(xué)習(xí)成績都得到了很大的提高。以某校2014級工程造價1班60人為例,教改前和教改后的成績分布如表1所示。通過對學(xué)生的問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn),雖然課程的課時減少了,但是學(xué)生學(xué)習(xí)的效率明顯提高,教學(xué)內(nèi)容學(xué)生容易接受,上課聽不懂的人數(shù)大大減少,課堂氛圍明顯改善。

(六)小結(jié)

合理調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,密切聯(lián)系工程實際,在教材上、教學(xué)講授過程中、實踐環(huán)節(jié)時時刻刻聯(lián)系工程實際,避免枯燥無味的教學(xué)。增加實踐環(huán)節(jié),組織建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建模大賽,增加學(xué)生對專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。充分利用計算機和互聯(lián)網(wǎng)資源,在建筑力學(xué)課程中應(yīng)用BIM,利用計算機軟件分析建筑模型的受力,使該課程簡單易懂,學(xué)生容易接受。通過改革,課程的課時雖少,但學(xué)生學(xué)習(xí)的效率明顯提高。學(xué)生成績不及格百分率山51%降到10%,大多數(shù)學(xué)生能夠理解授課內(nèi)容,產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣。

四、結(jié)語

在國家普通高校向應(yīng)用型人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)型的政策下,工程造價專業(yè)本身的定位就是培養(yǎng)應(yīng)用型人才,為了適應(yīng)應(yīng)用型本科的轉(zhuǎn)型,工程造價專業(yè)力學(xué)課程進(jìn)行了一系列改革,收到了積極的效果。我們要繼續(xù)研究和探索有效的開放實驗教學(xué)方式,實現(xiàn)開放式實驗的持續(xù)健康發(fā)展,為社會培養(yǎng)更多的創(chuàng)新人才。

力學(xué)專業(yè)論文:《流體力學(xué)》專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的思考

摘要: 流體力學(xué)是材料成型、機械等學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)課程,理論性強,內(nèi)容抽象難掌握。本文針對課程特點,結(jié)合實際的教學(xué)經(jīng)驗,進(jìn)行了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)考核等方面的思考,以期提高整體的教學(xué)效果,最終提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞: 流體力學(xué);實踐教學(xué);教學(xué)改革

流體力學(xué)是材料成型、機械、航空航天、土木、化工等多個學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)課程,主要研究生產(chǎn)、生活中遇到的流體平衡和運動規(guī)律的問題。流體力學(xué)具有理論性強、公式推導(dǎo)和基本概念多、對學(xué)生的數(shù)學(xué)物理知識要求高、應(yīng)用廣泛等特點。熟練掌握流體力學(xué)這門專業(yè)基礎(chǔ)課程,對解決工程實際問題有著重要的意義。

結(jié)合實際的教學(xué)經(jīng)驗,目前的流體力學(xué)課程教學(xué)中存在如下問題。首先,大量的基本概念、定理、公式和理論模型需要學(xué)生掌握,抽象復(fù)雜,教師滿堂灌輸,學(xué)生被動接受,導(dǎo)致“教師難教,學(xué)生難學(xué)”的現(xiàn)象。其次,流體力學(xué)雖理論性較強,但與工程實際息息相關(guān),課堂習(xí)題和課后練習(xí)往往與工程實際脫節(jié),學(xué)生缺乏理論聯(lián)系實際,不能很好地將所學(xué)知識應(yīng)用于實際工程問題。再次,流體力學(xué)課程實驗多為演示實驗,學(xué)生不能主動設(shè)計實驗并加以驗證,不利于培養(yǎng)學(xué)生思考問題、分析問題、解決問題的能力。

針對流體力學(xué)課程特點和存在的問題,本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)考核等方面,對流體力學(xué)教學(xué)改革進(jìn)行探討。

一、 優(yōu)化理論和實驗教學(xué)內(nèi)容

流體力學(xué)理論應(yīng)該以掌握概念為基礎(chǔ),以分析計算為手段,以加強應(yīng)用為目的來展開。教學(xué)過程中,應(yīng)對教學(xué)章節(jié)劃分輕重主次,進(jìn)行合理取舍,課堂中引入工程實際問題,進(jìn)行習(xí)題練習(xí)和思考分析,提高思考和解決問題的能力,培養(yǎng)出應(yīng)用型人才。在內(nèi)容選擇上,根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的思路和流體力學(xué)自身規(guī)律,優(yōu)化選取教學(xué)內(nèi)容,注重點面結(jié)合。在完整介紹基礎(chǔ)知識的前提下,實時穿插介紹流體力學(xué)近期科研成果、科學(xué)研究熱點和具體的工程應(yīng)用實例。在理論教學(xué)內(nèi)容安排方面,應(yīng)該遵循由簡到繁,由易到難的原則,明確課程主線的基礎(chǔ)之上,突出重點的基本概念、掌握基本方法和技巧、培養(yǎng)學(xué)生的思維方式。

在流體力學(xué)實驗教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)生可以加深對基本概念的理解和對重要公式的應(yīng)用。實驗教學(xué)內(nèi)容分為三類:必開實驗?zāi)K、選開實驗?zāi)K和自主設(shè)計實驗?zāi)K。在必開實驗中,應(yīng)該圍繞流體力學(xué)最重要的理論內(nèi)容,進(jìn)行理解和掌握,去粗取精,探究核心內(nèi)容。在選開實驗中,應(yīng)該結(jié)合流體力學(xué)科研熱點和科研動向,整合實驗教學(xué)資源,理論聯(lián)系實際,進(jìn)行工程應(yīng)用的培養(yǎng)。自主設(shè)計實驗?zāi)K從無到有,應(yīng)該增大次模塊比例,適當(dāng)增加學(xué)生人數(shù),培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新和研發(fā)的能力,學(xué)生的實驗作品,可進(jìn)行展覽或參賽,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情,提高綜合素質(zhì)。

二、 改進(jìn)教學(xué)方法和手段

流體力學(xué)課程內(nèi)容復(fù)雜枯燥且抽象,對于高等數(shù)學(xué)的要求較多,大部分學(xué)生學(xué)習(xí)困難較大。為了培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)創(chuàng)造力,我們應(yīng)該對教學(xué)方法進(jìn)行探索和改進(jìn)。

為了豐富課堂內(nèi)容,教師應(yīng)該巧妙地設(shè)計身邊有趣的問題,將問題拋進(jìn)課堂,啟發(fā)學(xué)生的思維。例如,介紹伯努利方程之前,可以搜集吹紙片和吹風(fēng)機吹乒乓球等有趣的伯努利現(xiàn)象,向?qū)W生提出問題,引入相對枯燥的課程內(nèi)容,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在課堂教學(xué)過程中,適當(dāng)介紹近期的研究成果和研究熱點,可以調(diào)節(jié)課堂氣氛,極大地豐富了學(xué)生的知識面,提高學(xué)習(xí)積極性。例如講解動量方程時,可以介紹軍艦的不同推進(jìn)方式,增加學(xué)生對流體力學(xué)用于軍事裝備的了解,增強了學(xué)習(xí)動力。教師講解課堂內(nèi)容時,不能僅限于內(nèi)容本身,應(yīng)該引入研究背景、科學(xué)家的研究思想和發(fā)展進(jìn)程。通過此類介紹,使學(xué)生學(xué)會在實際工作中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和自主解決問題,通過理論聯(lián)系實際,從而達(dá)到培養(yǎng)綜合能力的目的。最重要的是,教師講解應(yīng)該形成清晰的立體空間,講解知識點的過程中,注意點線面相結(jié)合,形成清晰的脈絡(luò),有利于學(xué)生對課程的掌握。

三、 完善課程考核方式

考核的目的在于考察學(xué)生掌握程度,檢驗教學(xué)成果,從而促進(jìn)教學(xué)方法的改M和課程的優(yōu)化改革。因此,流體力學(xué)的課程考核應(yīng)該在一定程度上反映學(xué)生的主觀能動性,這樣有助于營造良好的課堂氛圍,促進(jìn)教師與學(xué)生之間的互動和交流。相比于期末考試成績占百分之百比重的傳統(tǒng)考核方式,目前綜合考核的方式更加人性化、合理,操作起來也更加復(fù)雜。

目前,我院主要采用平時成績和期末成績綜合考核的方式進(jìn)行課程評價。平時成績包括課堂考勤、作業(yè)和實驗報告,每一個部分占一定的成績比例。平時成績是學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)狀況、掌握情況的重要反映,也是教師及時了解教學(xué)整體情況的重要途徑,平時成績應(yīng)該是考核中最重要的內(nèi)容。在平時成績考核過程中,教師應(yīng)該對作業(yè)和實驗內(nèi)容進(jìn)行精心設(shè)計和優(yōu)化,不能盲目采用題海戰(zhàn)術(shù),應(yīng)分輕重主次,讓學(xué)生對各章節(jié)的學(xué)習(xí)有的放矢,有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,進(jìn)行綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。期末考試可以采用開卷、半開卷的新形式,著重考核學(xué)生利用知識分析問題的能力和創(chuàng)新能力。

結(jié)束語:

流體力學(xué)對后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和解決實際工程問題是非常重要的,教師應(yīng)該在教學(xué)過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題,不斷改善教學(xué)方法,最終提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

力學(xué)專業(yè)論文:采礦專業(yè)巖石力學(xué)課程教學(xué)改革研究

摘要:巖石力學(xué)是采礦工程專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課程,理論性、實踐性強且教學(xué)內(nèi)容繁雜。通過分析巖石力學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀,指出課程教學(xué)中存在的問題,探討了巖石力學(xué)課程建設(shè)及教學(xué)改革的必要性,從教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容和考核方式方面提出教學(xué)改革思路與方案。研究成果對巖石力學(xué)課程的教學(xué)改革具有指導(dǎo)與借鑒意義。

關(guān)鍵詞:巖石力學(xué);教學(xué)改革;教學(xué)方法

一、引言

巖石力學(xué)是主要研究巖石的力學(xué)性質(zhì)和巖石對各種物理環(huán)境的力場產(chǎn)生效應(yīng)的一門理論學(xué)科。對于具體的巖土工程,也涉及巖體在力場作用下的強度、變形與破壞以及巖體穩(wěn)定性問題[1]。巖石力學(xué)是礦業(yè)學(xué)科的理論基礎(chǔ),是一門涉及地質(zhì)和力學(xué)兩學(xué)科的交叉學(xué)科。

巖石力學(xué)是內(nèi)蒙古科技大學(xué)采礦工程的核心專業(yè)基礎(chǔ)課,在《內(nèi)蒙古科技大學(xué)2012版采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案》中占有重要地位,為我校培養(yǎng)采礦工程本科生和研究生奠定堅實的理論知識基礎(chǔ)。巖石力學(xué)是反映采礦工程特色的標(biāo)志性課程,通過本課程學(xué)習(xí),采礦工程專業(yè)學(xué)生能夠運用巖石力學(xué)知識解決采礦工程中的常見巖石力學(xué)問題,為后續(xù)進(jìn)一步學(xué)習(xí)礦山地壓與巖層控制、露天礦邊坡、煤礦地下開采、金屬礦開采等專業(yè)課程打下理論基礎(chǔ)。部分礦業(yè)類高校將其列為考研專業(yè)課,重要性略見一斑。

二、課程存在的問題

采礦工程是內(nèi)蒙古科技大學(xué)的傳統(tǒng)特色專業(yè),為內(nèi)蒙古等西部地區(qū)礦業(yè)領(lǐng)域培養(yǎng)了大量工程技術(shù)人才。由于地域因素和經(jīng)濟發(fā)展水平的制約,教學(xué)基礎(chǔ)及師資力量薄弱,普遍存在一些問題。

1.課程教學(xué)內(nèi)容陳舊,礦業(yè)特色不明顯。當(dāng)前r石力學(xué)教材內(nèi)容單一陳舊,新巖石力學(xué)問題和實踐技術(shù)工藝在教材中很少涉及,部分教學(xué)內(nèi)容滯后于現(xiàn)場礦山生產(chǎn)現(xiàn)狀。

采礦工程專業(yè)目前使用的教材主要是河海大學(xué)主編的《巖石力學(xué)》,該教材是依據(jù)教育部1998年頒布的大土木專業(yè)要求編寫,與采礦工程專業(yè)聯(lián)系較少、未能充分體現(xiàn)課程的礦業(yè)特色[2,3],需要增加含礦山工程中常見或典型礦山巖石力學(xué)問題,如采動應(yīng)力場、淺埋深采動巖體力學(xué)、煤礦采場圍巖控制、沖擊地壓等。這些問題已引起自治區(qū)教學(xué)工作者和現(xiàn)場工程人員的注意。

2.課堂教學(xué)模式落后。課堂教學(xué)中以教師講授為中心、以傳授書本知識為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式根深蒂固,其教學(xué)方法和教學(xué)手段單一,未能充分運用先進(jìn)的教育理論與手段。在講授知識時,采用“填鴨式”和“滿堂灌”方式,學(xué)生逐漸喪失學(xué)習(xí)的興趣與動力,學(xué)生上課睡覺和作業(yè)應(yīng)付的現(xiàn)象日趨嚴(yán)重,這必然影響學(xué)生對專業(yè)知識的系統(tǒng)掌握,背離了該課程的教學(xué)目標(biāo)。

巖石力學(xué)是一門力學(xué)理論與礦山工程實踐緊密相結(jié)合的課程,知識體系復(fù)雜且相對零散。由于受教學(xué)場地、經(jīng)費和工程條件等因素制約,本校巖石力學(xué)教學(xué)體系與生產(chǎn)實踐缺乏必要的結(jié)合,教師只能以課堂講授為主,與實際礦山工程的聯(lián)系較少,影響了學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的實踐能力培養(yǎng)。

3.考核手段單一。考試是反饋學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要途徑,也是檢測教育目標(biāo)達(dá)成度的重要工具。目前,巖石力學(xué)考核成績是由期末考試成績和平時成績簡單組成,考查內(nèi)容主要體現(xiàn)在書本知識的記憶掌握程度,較少反映學(xué)生獨立思考、分析解決問題能力,也阻礙了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。同時,僵化單一的考核模式也妨礙了教師的主觀能動性。

三、巖石力學(xué)教學(xué)改革思路

隨著礦山開采深度的增加,礦產(chǎn)資源賦存環(huán)境不斷惡化,如高地壓、高地溫、高瓦斯等問題,采礦工程領(lǐng)域?qū)⒂楷F(xiàn)許多新的復(fù)雜研究課題。在一個較短學(xué)期,如何既能強化力學(xué)基礎(chǔ),又將這些課題之上的采礦巖體力學(xué)新知識加入教材,引入課堂,并且在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生在以后工作中解決類似復(fù)雜工程問題的能力,這是課程教學(xué)迫切需要解決的一道難題。因此,“巖石力學(xué)”課程教學(xué)改革勢在必行。

1.明確大綱,整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)自治區(qū)采礦工程專業(yè)綜合改革試點要求和新版人才培養(yǎng)方案,圍繞礦業(yè)精英教育教學(xué)體系建設(shè)目標(biāo),認(rèn)真修訂巖石力學(xué)教學(xué)大綱,體現(xiàn)礦業(yè)學(xué)科特色。新版的教學(xué)大綱應(yīng)具有科學(xué)性、系統(tǒng)性和可操作性,更加適應(yīng)培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)計劃要求,并能反映學(xué)科近期前沿研究成果。在新版巖石力學(xué)教學(xué)大綱指導(dǎo)下,有利于學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握和理解,重新編排教學(xué)內(nèi)容,突出教學(xué)重點。

先將巖石力學(xué)課程內(nèi)容分為基礎(chǔ)篇和特色篇兩部分。及時部分基礎(chǔ)篇包含巖石的物理力學(xué)性質(zhì)、巖體力學(xué)性質(zhì)和地應(yīng)力三章基礎(chǔ)內(nèi)容,基礎(chǔ)篇重在強化力學(xué)基礎(chǔ)。第二部分特色篇體現(xiàn)礦業(yè)特色,調(diào)整增加礦山工程與巖石力學(xué)相關(guān)知識內(nèi)容,如露天礦邊坡的穩(wěn)定、采場與巷道圍巖控制等。在特色篇的編排中,首先給出巖石力學(xué)問題的常見解決方法,如力學(xué)理論分析、數(shù)值模擬計算和力學(xué)試驗等,然后結(jié)合分析礦山工程實例,把相近的礦山工程問題建模分析,提出解決方案。

2.知識案例化,豐富教學(xué)手段。巖石力學(xué)部分知識內(nèi)容抽象難理解,因此可以根據(jù)課程重難點部分,采用詳細(xì)講解的方式,通過一個或若干個設(shè)計實例或工程案例,引導(dǎo)學(xué)生對問題的思考和分析,有利于調(diào)動學(xué)生的主動性。課前,學(xué)生應(yīng)該研讀工程案例并認(rèn)真分析案例材料,圍繞案例進(jìn)行相關(guān)力學(xué)方面思考,找出其中的關(guān)鍵性問題,弄清案例的關(guān)鍵問題和隱含問題,進(jìn)而產(chǎn)生新的設(shè)想。例如在講授高地應(yīng)力內(nèi)容時,可以引入當(dāng)前煤礦深井開采所涉及到的巷道圍巖控制等案例。

靈活運用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)工具來增加課堂信息量,增強教學(xué)效果。對于必須掌握的基本力學(xué)理論和公式推導(dǎo),仍采用傳統(tǒng)“板書”的教學(xué)手段,讓學(xué)生理清思路、掌握推導(dǎo)過程;對于大量的實物圖形、三維空間概念、操作規(guī)程等較難口述的信息,尤其是結(jié)合礦山工程的案例,可充分運用多媒體、互聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)教學(xué)技術(shù),通過圖片、視頻和動畫等多種表現(xiàn)手段,增加傳授信息量[4]。例如在講解非圓形巷道圍巖應(yīng)力分布規(guī)律時,利用FLAC數(shù)值模擬軟件建立非圓形巷道斷面模型,然后在課堂上演繹此數(shù)值計算模型。

3.改善考查方式,培養(yǎng)學(xué)生綜合能力素質(zhì)。調(diào)整增加考試內(nèi)容,由過去的兩部分增加調(diào)整為4部分:平時出勤、分階段性小測驗、專題講演和期末測試,其中平時出勤及作業(yè)完成情況占10%,分階段性小測驗成績占總成績的10%,自主選擇的專題講演成績占總成績的15%,期末考試及大論文作業(yè)成績占總成績的65%。采用這種考核方式能更加公平合理地評價學(xué)生學(xué)習(xí)成績,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力,加深對本課程的理解,開闊視野。學(xué)生缺課嚴(yán)重的情況得到根本改善,考核效果更加真實地反映學(xué)生學(xué)習(xí)情況。

四、結(jié)語

巖石力學(xué)最早源于采礦實踐活動,作為采礦工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,其行業(yè)特色鮮明,必須改革傳統(tǒng)教學(xué)模式,加強理論與礦山工程實踐的聯(lián)系。需要結(jié)合自身教學(xué)實踐活動,通過開展課程教學(xué)改革研究,不斷提高采礦專業(yè)巖石力學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

力學(xué)專業(yè)論文:石油工程專業(yè)管柱力學(xué)本科教學(xué)改革探索

摘要:石油管柱力學(xué)是石油工程非常重要的基礎(chǔ)學(xué)科。針對石油管柱力學(xué)本科教學(xué)過程中存在的教材適用性不強、學(xué)生課堂積極性不高和考核難以起到評教效果的問題,分析其原因,以“溫故、啟示、鞏固”為教學(xué)準(zhǔn)則,綜合考慮該學(xué)科的特殊性以及與其他專業(yè)學(xué)科的相關(guān)性,對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式和考核方法提出了一系列改革措施并進(jìn)行實踐探索,取得了良好效果。

關(guān)鍵詞:管柱力學(xué);油氣井工程;研討式教學(xué);教學(xué)改革

石油管柱作為石油鉆采的重要工具,在鉆井、完井、采油以及增產(chǎn)的各個階段都起到至關(guān)重要的作用。它是地面信息向井下傳遞的渠道,也是井下物質(zhì)傳輸?shù)降孛娴耐ǖ溃凸苤谟蜌饩こ蹋q如脊柱之于人體。石油管柱力學(xué)課程本科教學(xué)按排在鉆進(jìn)工程、采油工程專業(yè)課之后,是為了作為各個專業(yè)課的橋梁,使學(xué)生能夠?qū)λ鶎W(xué)知識觸類旁通,融會貫通,更好的掌握專業(yè)知識。但從長期的教學(xué)情況來看,學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)流于形式,沒有達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的。本文針對石油管柱力學(xué)在教材內(nèi)容、課堂現(xiàn)狀、教學(xué)方法以及考核評估環(huán)節(jié)存在的問題,提出了一系列的改進(jìn)措施,并在實際教學(xué)中進(jìn)行了實踐,為提高該課程教學(xué)效果作出了有益的探索。

一、石油管柱力學(xué)本科教學(xué)存在的問題

長江大學(xué)石油管柱力學(xué)本科教學(xué)計劃設(shè)置在第六學(xué)期或第七學(xué)期,課程計劃為5周,共30個學(xué)時,長期以來,由教授、副教授、講師教研團隊擔(dān)任主講。總結(jié)任課教師和學(xué)生反映的教學(xué)情況,該課程主要存在以下問題。

1.參考教材各個章節(jié)側(cè)重點、難點不同,理論教學(xué)與生產(chǎn)實際脫節(jié)。石油管柱總體分為鉆柱、套管柱、油管柱、抽油桿柱四大部分,部分教材和專著主要介紹鉆柱的運動與受力分析,另外一部分教材和專著則主要介紹套管和油管的服役條件和失效模式,由于教材的側(cè)重側(cè)重點不同,沒有跟其他學(xué)科關(guān)聯(lián),失去了輔助性教材的實際意義。石油管柱力學(xué)是一門數(shù)學(xué)和力學(xué)的交叉學(xué)科,相關(guān)教材部分章節(jié)公式復(fù)雜,在進(jìn)行理論講解和習(xí)題分析過程中需要用到微積分、常微分方程等高等數(shù)學(xué)知識,這些內(nèi)容有些學(xué)生當(dāng)初就沒有學(xué)好,有的學(xué)生即使當(dāng)時學(xué)好了,在用時也已經(jīng)遺忘或者不能靈活運用,學(xué)習(xí)時就會感到困難,不愿聽下去,失去學(xué)習(xí)的興趣。

石油管柱技術(shù)處于不斷發(fā)展中,尤其是非常規(guī)頁巖氣連續(xù)油管壓裂技術(shù)、稠油熱采井的注采一體化管柱技術(shù)等都遇到常規(guī)管柱力學(xué)沒有遇到的問題,使得常規(guī)管柱力學(xué)在解決這些特殊問題時,顯得捉襟見肘。因此需要在管柱力學(xué)教學(xué)中引入新技術(shù)介紹章節(jié),開拓學(xué)生視野。

2.W生學(xué)習(xí)動機不同,課堂難以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生方面的情況大概可以分為兩類,一類主要是面臨大四畢業(yè)學(xué)分不足,需要選修課增加學(xué)分;一類是求知,為了獲取更多的知識。前者抱著“混學(xué)分”的態(tài)度,對課堂理論教學(xué)不重視,特別是教師在講解復(fù)雜公式的時候,基本上就不聽講,后者主要是對新知識的探求,注重課堂知識的汲取,但對公式不感興趣,更側(cè)重于知識面的拓展。他們的共同點就是知識面的拓展,對知識的求知欲。

3.考核難以收到教評效果。作為一門選修課,管柱力學(xué)如何考核一直是困擾教師的難題。如果最終考核成績根據(jù)平時成績來定,那么這門課的學(xué)習(xí)因為失去了考核的約束力,就會流于形式,失去教學(xué)意義;如果按照必修課考核方法進(jìn)行試卷考試,又容易讓這門課的學(xué)習(xí)陷入上綱上線的老套,使學(xué)生失去學(xué)習(xí)的積極性。如何讓考核與課堂教學(xué)相結(jié)合,收到教學(xué)與考核互相促進(jìn),相互評價的效果,是我們要面對的難題。

二、管柱力學(xué)本科教學(xué)改革措施

課程內(nèi)容既要考慮到石油管柱力學(xué)與其他專業(yè)學(xué)科的相關(guān)性,又要考慮該課程自身的特殊性,在此指導(dǎo)思想上,從三方面進(jìn)行教學(xué)改革。

1.授課教材做到重點突出,關(guān)聯(lián)其他學(xué)科,理論聯(lián)系實際。在授課中對現(xiàn)有教材進(jìn)行了遴選,在重點講述原有教材共同包含的部分,如鉆柱屈曲載荷分析、井底鉆具動力學(xué)等的同時,增加了稠油熱采管柱受力及失效預(yù)防措施、海上噴射導(dǎo)管鉆井技術(shù)、非常規(guī)連續(xù)油管壓裂技術(shù)章節(jié)。同時對每一部分做適當(dāng)?shù)男薷模幾龅皆黾訌V度,減少深度,增加趣味性,減少理論性,結(jié)合工程實際,加深學(xué)生對專業(yè)的理解。對含有大量復(fù)雜公式的章節(jié),適當(dāng)采用簡化計算,淡化公式的復(fù)雜性。

2.引入實驗教學(xué),嘗試研討式教學(xué),促進(jìn)教學(xué)形式多樣化。課堂教學(xué)不能只限于PPT授課,也可加入其他形式的教學(xué)手段,如實驗室教學(xué)與理論教學(xué)相結(jié)合。筆者在講述套管失效機理時,就結(jié)合室內(nèi)數(shù)顯式液壓材料試驗機(WZS-100D),進(jìn)行管材試樣應(yīng)力應(yīng)變實驗。事實證明,學(xué)生對實驗非常感興趣,部分學(xué)生親自上機進(jìn)行實驗測試,對不同載荷作用下管材的應(yīng)力應(yīng)變曲線和性能變化有了更深入的理解,這極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

研討式教學(xué)起源于德國,是以學(xué)生為主體,由教師設(shè)定討論主題,通過交流、研討形式來研究某一課題的一種教學(xué)方式。通過研討式教學(xué)可培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、研究能力。課堂上強調(diào)學(xué)生的主人翁意識,才能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。筆者曾在課堂中布置了“非常規(guī)壓裂中管柱受力模型及失效原因”的論題,大部分學(xué)生都在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上積極發(fā)言,陳述己見。有的學(xué)生指出滑套壓裂技術(shù)存在的弊端,這與涪陵頁巖氣部分氣井增產(chǎn)改造措施由滑套壓裂改為射孔聯(lián)作壓裂的現(xiàn)場情況吻合。充分說明研討式教學(xué)可以開啟學(xué)生思維,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)能動性,培養(yǎng)學(xué)生自主研究能力。

3.注重反芻教學(xué),在課堂中進(jìn)行考核評估。石油管柱力學(xué)公式多,須反復(fù)練習(xí)才能掌握。考核的目的正是為了更好地掌握這些知識點。因此課堂教學(xué)以“溫故、啟示、鞏固”為準(zhǔn)則,注重學(xué)習(xí)過程的積累消化,反芻教學(xué)正是針對這一點而設(shè)計的,在教學(xué)引入反芻教學(xué),對前面的知識點,在后面應(yīng)用時重新回顧,并注重對前面知識點與現(xiàn)在知識點的結(jié)合應(yīng)用。對重要的知識點,在課堂中進(jìn)行隨堂考核,可以給學(xué)生一定學(xué)習(xí)壓力,又利于知識點的融會貫通,還能起到考核的目的。

三、實踐效果

筆者在2014至2015年兩年期間對石油管柱力學(xué)教學(xué)進(jìn)行了一系列嘗試性改革,其中引入科技前沿技術(shù),與非常規(guī)開發(fā)接軌的教學(xué)內(nèi)容受到學(xué)生的喜愛,擴展了學(xué)生的視野,讓學(xué)生進(jìn)一步了解到所學(xué)學(xué)科與工程應(yīng)用的關(guān)系。研討式教學(xué)因為學(xué)生基礎(chǔ)和重視程度的不同,部分學(xué)生表現(xiàn)良好,也有部分學(xué)生參與熱情不高,從文獻(xiàn)資料上生搬硬套觀點,并未達(dá)到開啟思路的教學(xué)目的,因此該教學(xué)方式改革還需要進(jìn)一步探索。反芻教學(xué)能夠強化知識點吸收,加強了所學(xué)知識點的運用能力。

四、結(jié)論

本文針對目前石油管柱力學(xué)本科教學(xué)存在的教材適用性不強、學(xué)生課堂積極性不高和考核難以起到評教效果的問題,從注重教材理論聯(lián)系實際、教學(xué)方式多樣化和加強反芻教學(xué)三方面進(jìn)行改革,取得了一定教學(xué)效果。實踐表明:注重教材適用性,理論聯(lián)系實際,調(diào)動學(xué)生的課堂積極性,才能使選修課起到教學(xué)輔助的教學(xué)目的。教材研討式教學(xué)和強化反哺教學(xué),能夠促進(jìn)知識點的吸收,加深知識的理解,并能擴寬學(xué)生的視野,雖然有一些的地方還需完善,但對提高學(xué)生的理論水平和從實際生產(chǎn)角度分析解決問題的能力有極大幫助,有利于培養(yǎng)石油類工程型人才和研究型人才。

力學(xué)專業(yè)論文:面向材料類專業(yè)的量子力學(xué)教學(xué)探索

摘要:量子力學(xué)是材料類專業(yè)本科生的核心課程,在整個知識體系中占有非常重要的地位,然而因為其需要前期課程基礎(chǔ)、邏輯推理內(nèi)容比例大,一直以來都是工科院校本科教學(xué)的教和學(xué)雙方都感到困難的學(xué)科。本文針對材料類專業(yè)的學(xué)科特點,結(jié)合自身教學(xué)實踐經(jīng)驗,分別從專業(yè)特色、前沿學(xué)科發(fā)展和教學(xué)手段三方面提出一些關(guān)于量子力學(xué)的教學(xué)方法的探索,有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高教學(xué)水平。

關(guān)鍵詞:量子力學(xué);材料類專業(yè);教學(xué)探索

對于普通高校的材料類本科教學(xué)來說,要求學(xué)生具有數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等方面的基本理論和基本知識,掌握材料設(shè)計、性能挑選、工藝優(yōu)化的原則,以及材料的組成、結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系。這就需要學(xué)生具有材料學(xué)科的完整的知識體系,量子力學(xué)是半導(dǎo)體、固體物理以及計算材料學(xué)、材料測試表征技術(shù)等學(xué)科的基礎(chǔ),在材料科學(xué)體系中有著非常重要的地位。然而其由于本課程的學(xué)習(xí)是基于高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、數(shù)學(xué)物理方法等前期課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)之上的,學(xué)生對這些基礎(chǔ)課程的掌握情況參差不齊,而大部分學(xué)生對前期課程多有遺忘,課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)過程中需要理解的知識點很多,所以要學(xué)好這門課程需要充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,及時復(fù)習(xí)前期基礎(chǔ)課程和預(yù)習(xí)相關(guān)知識。由于知識間銜接緊密,需要邏輯推理內(nèi)容非常多,學(xué)生稍有走神或缺課就會跟不上教師的教學(xué)進(jìn)度,從而對后續(xù)知識的學(xué)習(xí)也喪失信心。此外,對于工科大環(huán)境下的學(xué)生群體來說,學(xué)生普遍對實用的專業(yè)課程較感興趣,而對基礎(chǔ)理論課程不夠重視,認(rèn)為學(xué)習(xí)非常枯燥也沒有大多的用處。種種原因造成了在工科大環(huán)境下的理論物理教學(xué)特別是量子力學(xué)課程的教學(xué)困難重重,因此將理論教學(xué)與專業(yè)特色相結(jié)合,探索具有專業(yè)特色的量子力學(xué)的教學(xué)方法具有重要的意義。如何消除學(xué)生對本課程的畏懼心理,如何調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,讓學(xué)生在課堂上有收獲的同時也要自覺利用好課余時間學(xué)習(xí)是解決本課程教學(xué)的關(guān)鍵。本文結(jié)合材料類專業(yè)的綜合情況,經(jīng)過實踐探索,總結(jié)幾點較為實用的教學(xué)方法。

一、與專業(yè)課程體系相結(jié)合,突出課程的重要性

備課之前先熟悉所授課專業(yè)的培養(yǎng)方案,了解學(xué)生的已修課程、同學(xué)期開設(shè)的專業(yè)課程以及后續(xù)的專業(yè)課程。材料類專業(yè)的量子力學(xué)課程一般在第四學(xué)期開課,在此之前學(xué)生已經(jīng)修完了高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、線性代數(shù)、數(shù)學(xué)物理方法等前期課程。同時學(xué)生開始接觸一些材料類的專業(yè)課程,例如材料科學(xué)基礎(chǔ)、高分子物理、物理化學(xué)等,在之后的第五以及第六學(xué)期將有大量的學(xué)科專業(yè)課,如材料分析測試技術(shù)、計算材料學(xué)等。教師在對本專業(yè)的課程設(shè)置以及知識框架有了整體的了解以后,有針對性地翻閱一下一些核心專業(yè)課程的教材,將專業(yè)課程當(dāng)中涉及量子力學(xué)基礎(chǔ)的內(nèi)容篩選出來以備用。在給學(xué)生講授及時堂課時既將本課程的重要地位告知學(xué)生,哪些課程在后續(xù)課程種會涉及到相關(guān)知識,哪些領(lǐng)域會用到本課程的知識,以及量子力學(xué)對本專業(yè)以及相關(guān)專業(yè)的研究生入學(xué)考試以及繼續(xù)深造時的必要性。讓學(xué)生一開始對本課程的學(xué)習(xí)有心理上的重視。在具體教學(xué)的過程中,注意將量子理論與專業(yè)內(nèi)容相結(jié)合,包括已修課程和后續(xù)課程。通過多學(xué)科的滲透將整個材料學(xué)專業(yè)的課程內(nèi)容進(jìn)行貫穿,凸顯出量子理論的重要性和實用性,讓學(xué)生意識到量子力學(xué)并不是高高在上毫無用處的理論公式,同時也使得量子力學(xué)的教學(xué)更加豐富和生動。

二、與前沿科學(xué)相結(jié)合、活躍課堂氣氛

當(dāng)下的高校教師除了教學(xué)很大一部分時間精力都用于科學(xué)研究。平時實驗或看文獻(xiàn)時可以將所涉及的一些前沿科技成果加以搜集,課堂上通過多媒體以圖片、音響等直觀的方式將其進(jìn)行簡要的介紹。活躍課堂氣氛的同時有可以加深對該理論的理解,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在給學(xué)生講解理論知識的同時注重結(jié)合理論的應(yīng)用領(lǐng)域,結(jié)合材料學(xué)科的特點以及學(xué)校的特色。作者所在的本校是有著交通特色專業(yè)背景,本校材料類專業(yè)也有水泥混凝土、瀝青混合料等工程材料方面的課程,學(xué)生就業(yè)也有很大比例在交通相關(guān)領(lǐng)域。結(jié)合本科的這一特征,教師講課時可以作一些前沿材料在交通領(lǐng)域的近期進(jìn)展。在講解知識基礎(chǔ)的同時穿插該部分知識的應(yīng)用方面的展望,展示過程中采用借助多媒體以圖片、音響和板書講解相結(jié)合的方式。通過多種途徑讓量子力學(xué)這種看似“高大上”的學(xué)科也有“接地氣”的一面,不至于全是枯燥的理論和生硬的公式,有利于對學(xué)生學(xué)習(xí)動力的激發(fā)。對于自己的科研課題也可以作一些介紹,還可以挑選部分基礎(chǔ)較好的感興趣的本科生參與到課題的研究或者參觀學(xué)習(xí),零距離的接觸前沿科學(xué),對調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性也有一定的幫助。

三、多種教學(xué)手段相結(jié)合,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

在教學(xué)的過程中采用多種教學(xué)手段相結(jié)合。鑒于量子力學(xué)的理論抽象、知識量大、數(shù)學(xué)推理公式繁多,在教學(xué)過程中教師的講授以基本概念的理解、基本物理思想的和基本的物理模型的建立為主,對于需要推理演算的部分可以引導(dǎo)學(xué)生利用課余時間自學(xué)。首先可以拓展多樣化的考核方式。課程考核的成績以期末考試為主但是學(xué)期內(nèi)平時的表現(xiàn)也是必要的。可以考慮適當(dāng)增大平時考核的分?jǐn)?shù)比例,便于調(diào)動學(xué)生充分利用課余的時間。其中平時表現(xiàn)又可以分為多個方面來考核,充分調(diào)動學(xué)生的自主學(xué)習(xí)激情。課堂教師講授為主,適時設(shè)問作為課外思考作業(yè),作業(yè)以書面形式或者學(xué)生在下一次課作簡短的展示的方式。才外還可以給學(xué)生布置小論文,鼓勵學(xué)生多進(jìn)圖書館,查閱相關(guān)文獻(xiàn)書籍寫一兩篇小綜述。在及時堂課即向?qū)W生說明考核的方式和比例,在考分的壓力下學(xué)生自然會積極準(zhǔn)備相關(guān)內(nèi)容。在應(yīng)對這些平時作業(yè)的過程實際上就是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的過程中,既鞏固了量課程知識,又鍛煉了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和思維。在教學(xué)當(dāng)中采用多媒體和傳統(tǒng)的板書相結(jié)合的方式,多媒體信息涵蓋量較大,對一些復(fù)雜又必須的推導(dǎo)過程可以采用PPT作快速的展示,而對于一些重要的公式及定理則需要采用板書加以強化,通過教師邊書寫邊口訴講解,學(xué)生有足夠的時間消化理解。同時可以采用多媒體多展示一些圖片、動畫等內(nèi)容,盡量在枯燥的理論講授過程中增添一些有趣的小插曲,例如該理論提出的科學(xué)家的肖像及簡介、名言名句,小故事等。在W習(xí)原子的波爾理論以及氫原子模型的時候,使用PPT展示基本公式和理論,再輔以教師在黑板上作圖的方式講解。可以將原子內(nèi)電子的運動類比于在操場跑步以及天體的運動,在做計算近似時甚至可以將近似級類比于上課教室內(nèi)的座次對個人學(xué)習(xí)效果的影響、人際關(guān)系的親疏對個人情感生活的影響程度等。此外還可以鼓勵學(xué)生多接觸一些科普書籍以及近期出版的一些學(xué)術(shù)專著,例如上帝擲骰子就是很通俗的前沿物理科普書籍。通過多種渠道將量子力學(xué)枯燥難懂的教學(xué)過程生動化、有趣化。

作為材料類專業(yè)核心課程的量子力學(xué)一直都是教和學(xué)雙方都感到很困難的課程。由于量子力學(xué)的理論性較強,學(xué)習(xí)過程相對枯燥,學(xué)科的實用性不是很明顯,學(xué)生容易厭學(xué)。教師在教學(xué)過程中需要不斷的探索適合本專業(yè)學(xué)生的教學(xué)方法。通過與專業(yè)課程相結(jié)合,與學(xué)校特色想結(jié)合,采取多種教學(xué)手段,結(jié)合近期的前沿科學(xué)研究,多方面入手使理論知識深入淺出,使教學(xué)過程生動有趣、調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,對提高教學(xué)質(zhì)量有非常有益的幫助。

力學(xué)專業(yè)論文:分級教學(xué)在聽力學(xué)專業(yè)英語教學(xué)中的應(yīng)用初探

摘要:通過聽力學(xué)專業(yè)英語的教學(xué)實踐,發(fā)現(xiàn)如今大學(xué)生英語基礎(chǔ)水平差異化明顯,采用以往的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的專業(yè)英語的教學(xué)模式已經(jīng)不能適用于提高在校大學(xué)生對專業(yè)英語的應(yīng)用能力。在學(xué)生英語水平參差不齊的情況下,要提高聽力學(xué)專業(yè)英語的教學(xué)效果和學(xué)生對專業(yè)英語應(yīng)用能力,就必須將分級教學(xué)的方法應(yīng)用到聽力學(xué)專業(yè)英語的教學(xué)當(dāng)中。

關(guān)鍵詞:聽力學(xué);專門用途英語;分級教學(xué);教學(xué)改革

隨著各行業(yè)在世界范圍內(nèi)的交流和合作日益頻繁,要求各領(lǐng)域的專業(yè)人才具備相應(yīng)的外語應(yīng)用能力。教育部高等教育司頒布的《大學(xué)英語教學(xué)課程教學(xué)要求》明確指出各高校應(yīng)根據(jù)具體實際情況:“將綜合英語類、語言技能類、語言應(yīng)用類、語言文化類和專業(yè)英語類等必修課程和選修課程有機結(jié)合,以確保不同層次的學(xué)生在英語應(yīng)用能力方面得到充分的訓(xùn)練和提高。既要保障學(xué)生在整個大學(xué)期間的英語語言水平穩(wěn)步提高,又要有利于學(xué)生個性化的學(xué)習(xí),以滿足他們各自不同專業(yè)的發(fā)展需要。”[1]要求高校在開展通用英語教學(xué)的基礎(chǔ)上,開設(shè)各專業(yè)的專業(yè)英語課程教學(xué)。但是目前專業(yè)英語教學(xué)存在諸多問題,并不能取得很好的教學(xué)效果。近年來,分級教學(xué)的方法應(yīng)用到大學(xué)英語教學(xué)改革中初見成效。但是分級教學(xué)在專業(yè)英語教學(xué)中的應(yīng)用少有報道。本文以中山大學(xué)新華學(xué)院的聽力學(xué)專業(yè)英語教學(xué)為例,探討分級教學(xué)在專業(yè)英語教學(xué)中的應(yīng)用。

一、我國大學(xué)專業(yè)英語的教學(xué)現(xiàn)狀

專門用途英語(English for special purpose,ESP),是指與某種特定職業(yè)或?qū)W科相關(guān)的英語。是根據(jù)學(xué)習(xí)者特定目的和需要而開設(shè)的英語課程。[2]專業(yè)英語是屬于ESP其中的一種。目前我國對專業(yè)英語的定位大概分兩種情況。商務(wù)英語、醫(yī)學(xué)英語和新聞英語等這些具有行業(yè)英語特點、對專業(yè)知識背景要求不是很高的課程主要由大學(xué)英語教師開設(shè);而科技英語、生物英語和法律英語等專業(yè)性較強的課程則主要由專業(yè)教師開設(shè)。行業(yè)英語和專業(yè)英語的區(qū)分,不僅僅是兩者的專業(yè)性強弱不同,它們目的也有所區(qū)別:前者要求掌握行業(yè)基本知識,從而能用英語很好開展本崗位工作,應(yīng)用性更大一點;而后者主要要求學(xué)生掌握本專業(yè)領(lǐng)域中的詞匯、句法和篇章結(jié)構(gòu),能閱讀和寫作專業(yè)相關(guān)文獻(xiàn),學(xué)術(shù)性要更強一些。[3]本文要探討的聽力學(xué)專業(yè)英語正是屬于后者。

目前,我國專業(yè)英語教學(xué)普遍存在的問題是:學(xué)校對專業(yè)英語教學(xué)不夠重視,組織管理制度不健全,教學(xué)評估缺失。課程設(shè)置不合理。任課教師能力參差不齊。缺乏合適的教材。缺乏統(tǒng)一管理和組織測試。[4]此外,教學(xué)形式過于單一,絕大多數(shù)專業(yè)英語課的授課內(nèi)容是以翻譯為主,教學(xué)手段滯后,聽、說、寫訓(xùn)練難以開展。加之學(xué)生的英語基礎(chǔ)水平不一,這種統(tǒng)一教學(xué)的要求和方式并不能使每個學(xué)生專業(yè)英語應(yīng)用能力得到真正的提高。

二、分級教學(xué)法在英語教學(xué)中的應(yīng)用

分級教學(xué)是“因材施教”的具體體現(xiàn)。針對不同基礎(chǔ)的學(xué)生采取分級、分層、分類的教學(xué)管理措施,注重每個學(xué)生的發(fā)展。近年來分級教學(xué)的方法在大學(xué)英語教學(xué)中逐漸得到應(yīng)用。[5]《大學(xué)英語課程教學(xué)要求(試行)》指出:“我國幅員遼闊,各地區(qū)以及各高校情況差異較大,大學(xué)英語教學(xué)應(yīng)貫徹分類指導(dǎo)、因材施教的原則,以適應(yīng)個性化教學(xué)的實際需要。”這一闡述為分級教學(xué)提供了依據(jù)和有力的政策支持。[5]因為以往教學(xué)過程只能關(guān)注學(xué)生的總體水平,教學(xué)過程中,也只有基礎(chǔ)較好的學(xué)生才會主動參與、配合教師教學(xué),基礎(chǔ)差的學(xué)生往往會被忽視。時間長了,基礎(chǔ)較差的學(xué)生就會失去學(xué)習(xí)的興趣;基礎(chǔ)特別好的學(xué)生也會因為無法實現(xiàn)自我超越而導(dǎo)致學(xué)習(xí)積極性下降。只有滿足不同學(xué)生的不同需求的分級教學(xué),才能是有效的教學(xué),才能有助于學(xué)生實現(xiàn)自我能力的提升。

三、聽力學(xué)及聽力學(xué)專業(yè)英語概述

聽力學(xué)是研究人類生理和病理條件下聽功能的科學(xué)。涉及聽覺功能評估,聽力障礙的診斷、治療、康復(fù),以及研究環(huán)境因素對人耳危害等方面的內(nèi)容。根據(jù)2006年全國殘疾人抽樣調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,聽力殘疾人口高達(dá)2780萬人,7以下兒童80萬人,每年有3萬新增的新生兒有聽力殘疾。我國需要聽力服務(wù)的人數(shù)如此巨大,但是我國專業(yè)的聽力從業(yè)人員還不足1萬人。[6]為了滿足行業(yè)需求,我國多所高校已經(jīng)開設(shè)了聽力學(xué)專業(yè),培養(yǎng)聽力學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域從事耳聾預(yù)防、聽力言語康復(fù)、教學(xué)、科研及助聽、聽力設(shè)備的研發(fā)等高級專門人才。

聽力學(xué)專業(yè)英語是中山大學(xué)新華學(xué)院聽力與言語科學(xué)系旨在培養(yǎng)聽力與言語康復(fù)專業(yè)學(xué)生在聽力與言語康復(fù)專業(yè)領(lǐng)域里獲取前沿信息以及從事學(xué)術(shù)交流的能力而開設(shè)的英語課程。該課程在學(xué)生已學(xué)習(xí)過相關(guān)的專業(yè)課程后開設(shè)。課程以聽力學(xué)專業(yè)內(nèi)容為主線。基于以培養(yǎng)學(xué)術(shù)交流為目的的聽、說、讀、寫、譯的訓(xùn)練貫穿于每章的教學(xué)內(nèi)容。

四、分級教學(xué)與聽力學(xué)專業(yè)英語教學(xué)相結(jié)合

以中山大學(xué)新華學(xué)院聽力與言語康復(fù)專業(yè)本科生為例,聽力學(xué)專業(yè)英語教學(xué)過程中存在的問題是學(xué)生英語基礎(chǔ)差異明顯。50%的學(xué)生仍未通過大學(xué)英語四級考試,5%的學(xué)生已通過大學(xué)英語六級考試。按照學(xué)生的總體英語水平統(tǒng)一設(shè)計聽力學(xué)專業(yè)英語教學(xué)并不能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)英語的興趣。英語基礎(chǔ)差的學(xué)生課堂參與度低。對于英語基礎(chǔ)好的學(xué)生會認(rèn)為沒有挑戰(zhàn)性,無法實現(xiàn)自我突破。根據(jù)往屆學(xué)生反饋的結(jié)果,在學(xué)習(xí)結(jié)束后收獲甚少,對聽力學(xué)專業(yè)英語的應(yīng)用能力沒有得到提高。針對這種情況,我們把分級教學(xué)的方法應(yīng)用到聽力學(xué)專業(yè)英語教學(xué)當(dāng)中。從兩個維度進(jìn)行分級:(1)按學(xué)生的英語基礎(chǔ)水平從高到低把學(xué)生分為A、B、C三級。(2)給每級分別設(shè)定多級階段性目標(biāo)。在課堂上教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置也要對應(yīng)不同層次的能力要求來設(shè)計,如詞匯讀寫、短文閱讀翻譯、聽說訓(xùn)練等多個教學(xué)部分。保障課堂參與率。例如,對于A級學(xué)生,他們基本已經(jīng)具備基礎(chǔ)英語的聽說讀寫能力。在及時個階段我們會著重培養(yǎng)他們專業(yè)英語的表述方法,怎樣用專業(yè)英語的邏輯去表達(dá)觀點;而對于C級學(xué)生,有些連簡單的單詞都不會讀的學(xué)生,我們及時個階段會著重訓(xùn)練他們讀寫專業(yè)術(shù)語的能力;對于B級的學(xué)生,培養(yǎng)目標(biāo)是在掌握專業(yè)術(shù)語讀寫基礎(chǔ)上培養(yǎng)其閱讀理解能力。在每個階段學(xué)習(xí)達(dá)標(biāo)后再進(jìn)階到下一個階段。這樣不同基礎(chǔ)水平的學(xué)生都能保持學(xué)習(xí)的熱情,最終每個學(xué)生在聽力學(xué)專業(yè)英語的聽、說、讀、寫、譯方面都實現(xiàn)了自我突破。在期末考核中按照聽、說、讀、寫、譯的要求采取統(tǒng)一的考核標(biāo)準(zhǔn),良好(80分以上)以上比例達(dá)到44.44%,中等(70―79分)達(dá)到38.89%。

五、結(jié)語

分級教學(xué)是能體現(xiàn)“以人為本”的教育理念的一種教學(xué)方法。它是改善教學(xué)質(zhì)量、提高教學(xué)效率的有效措施。針對基礎(chǔ)不同的學(xué)生的具體實際情況,采取分級教學(xué)的方法,既照顧了起點較低的學(xué)生,又為基礎(chǔ)較好的學(xué)生創(chuàng)造了較好的發(fā)展空間。在客觀條件不允許一對一教學(xué)的情況下,采用分級教學(xué)無疑是提高教學(xué)效果最理想的解決方法。分級教學(xué)與專業(yè)英語教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式,給專業(yè)英語教學(xué)找到了有效的方法。

力學(xué)專業(yè)論文:淺談水利水電專業(yè)土力學(xué)課程教學(xué)改革與實踐

摘要:《土力學(xué)》是土木工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,覆蓋土木工程專業(yè)下屬的建筑工程、道路與橋梁工程、巖土工程等專業(yè)方向。同時,也是我院水利水電專業(yè)必開的專業(yè)基礎(chǔ)課。本文針對土力學(xué)課程傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題,對土力學(xué)課程教學(xué)改革進(jìn)行了探討,強化實踐性教學(xué)在土力學(xué)教學(xué)中的重要性。

關(guān)鍵詞:土力學(xué);課程改革;實踐能力;實踐教學(xué)

1土力學(xué)教學(xué)中存在的問題

1.1 傳統(tǒng)土力學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)本門課程主要講述土的形成和分類方法,土的基本物理力學(xué)性質(zhì),土的物理指標(biāo)含義與換算,土體滲流理論,土的壓縮固結(jié)理論和強度理論;任務(wù)是要求學(xué)生掌握土體滲流計算與分析、地基應(yīng)力計算與沉降計算、地基承載力計算、土壓力計算和進(jìn)行土坡穩(wěn)定分析;掌握常規(guī)的土工試驗技能和確定計算參數(shù)的方法,達(dá)到能自由運用土力學(xué)的基本原理和方法解決實際工程中與土體有關(guān)的穩(wěn)定、變形和滲流等工程問題,最終要求學(xué)生初步具有分析和解決工程問題的能力,為以后從事專業(yè)工作和進(jìn)行科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。

1.2 傳統(tǒng)土力學(xué)教學(xué)目標(biāo)中存在的問題傳統(tǒng)的課程教學(xué)目標(biāo)十分注重知識的傳授,對學(xué)生能力的培養(yǎng)則稍顯薄弱,由于各種條件的限制,土力學(xué)教學(xué)仍然以課堂為主,教師把大部分時間放在土力學(xué)理論教學(xué)方面,而輕視或忽視了與實際工程的聯(lián)系與教學(xué)。由于學(xué)生很少接觸巖土工程實踐,對與專業(yè)有關(guān)的工程實踐內(nèi)容比較陌生,所以他們感到老師課堂講授的內(nèi)容非常抽象。教學(xué)計劃中開設(shè)的試驗課時又相對比較少,有的學(xué)期甚至沒有開設(shè)試驗課,這樣實踐教學(xué)環(huán)節(jié)與理論教學(xué)內(nèi)容嚴(yán)重脫節(jié),教學(xué)效果不理想。

2土力學(xué)教學(xué)模式改革與實踐

2.1 教育理念的轉(zhuǎn)變在專業(yè)課教學(xué)中我總發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生認(rèn)為在大學(xué)所學(xué)到的東西并不一定就能夠直接用于工作中,因為大學(xué)的學(xué)習(xí)不只是知識的學(xué)習(xí),更重要的是能力的培養(yǎng)。針對這種情況,我在教學(xué)中再三提醒學(xué)生:“在大學(xué),學(xué)習(xí)知識是一方面,學(xué)會分析問題、解決問題的思維方法更重要”。在講課中我一般都按照“教、學(xué)、做”這條線進(jìn)行講授,學(xué)生的思維將能夠從聽課中一次次得到鍛煉和加強。學(xué)生在大學(xué)里既有較寬的專業(yè)知識,又有較強的分析問題、解決問題的能力,這樣學(xué)生走出校門,無論參加的工作與所學(xué)專業(yè)相關(guān)性大還是小,都能很快勝任。

2.2 教學(xué)方式的改革土力學(xué)課程知識點多、重要公式多、復(fù)雜例題多、圖形圖表多,使用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式,由于板書速度慢,很多重要的內(nèi)容、復(fù)雜公式的推導(dǎo)、例題的講解都很不方便,課時少、內(nèi)容多、內(nèi)容復(fù)雜與以板書為主的課堂教學(xué)手段表現(xiàn)力差使土力學(xué)教學(xué)面臨尷尬。多媒體輔助課堂教學(xué)提供了解決這一問題的手段。多媒體具有圖文并茂,可以使用聲音、視頻等特點,表現(xiàn)力豐富。對于加大教學(xué)信息,解決教學(xué)難點、重點十分適宜。多媒體輔助課堂教學(xué)把大量的文字、圖形等信息的輸入工作從課堂上寫板書移到了課前,大大提高了課堂效率。

在土力學(xué)教學(xué)中積極利用多媒體課件與板書相結(jié)合的教學(xué)手段,在土力學(xué)課件制作中要充分發(fā)揮多媒體技術(shù)的優(yōu)點,在教學(xué)中將工程圖片、施工過程、土力學(xué)模型、模擬實驗等用動畫生動形象地演示出來;課堂講解需要的插圖、繁雜公式的具體推導(dǎo)過程等可以用多媒體課件一步步展現(xiàn)出來,這樣課堂上就不用再寫,直接演示講解即可,可以增強趣味性和形象性,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深學(xué)生對理論知識的掌握,還可節(jié)省大量時間,提高課堂效率。但我們同時強調(diào)多媒體教學(xué)只是一種教學(xué)輔助手段,應(yīng)該有選擇性地去利用,在課堂教學(xué)中也不宜用多媒體教學(xué)代替?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué)方法。

2.3 教學(xué)內(nèi)容的改革更新現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容也是更新教學(xué)理念的一個重要方面,土力學(xué)這門課理論性和實踐性都較強,教學(xué)內(nèi)容主要取決于所使用的教材,為了增強土力學(xué)教學(xué)的時代性,力求教材版本新、質(zhì)量高,我院學(xué)生現(xiàn)在使用的教材是高職高專水利水電類專業(yè)規(guī)劃教材,是我院教師針對土力學(xué)課程改革編寫的教材,教材將工程案例、土力學(xué)基本理論、土工試驗、土工技術(shù)有機的融合為一體,充分體現(xiàn)本學(xué)科的實用性。每一章內(nèi)容相對自成體系,與其相關(guān)的理論、試驗到土工實踐的知識可以獨立完成一項土工任務(wù)。同時,各章節(jié)之間又是緊密聯(lián)系的整體,共同形成完整的土力學(xué)知識框架,使知識內(nèi)容系統(tǒng)化。教師在教學(xué)中力求結(jié)合教材從土工實用技術(shù)返塑理論支撐點,從土工理論、土工實驗、土工設(shè)計和施工技術(shù)三方面入手講解,以拓寬學(xué)生的視野,激發(fā)了學(xué)生對這個領(lǐng)域的興趣。

土力學(xué)是一門與工程實踐結(jié)合較強的課程,學(xué)生在學(xué)習(xí)階段就應(yīng)培養(yǎng)較強的實踐能力,以便畢業(yè)后能夠較快地適應(yīng)工作要求,在努力抓好課堂理論教學(xué)的同時,強化學(xué)生實踐能力。

一是組織學(xué)生在學(xué)校土力學(xué)實驗室開展“土的含水率試驗、液塑限實驗、滲透實驗、壓縮實驗、直接剪切實驗和三軸實驗”等室內(nèi)實驗,實驗中做到每人必須動手操作,邊做實驗邊講解基本原理;二是組織學(xué)生參加老師的科研和工程設(shè)計項目,并請現(xiàn)場工程技術(shù)人員講解設(shè)計和施工的技術(shù)要點,讓學(xué)生熟悉圖紙,以便對實際工程有較好的感性認(rèn)識,同時,注重結(jié)合書本知識促進(jìn)相互的理解;三是組織學(xué)生到生產(chǎn)設(shè)計單位以及實習(xí)基地進(jìn)行生產(chǎn)和畢業(yè)實習(xí),我院曾組織水利水電專業(yè)學(xué)生參與大頂子山航電樞紐工程施工,學(xué)生在第五學(xué)期去企業(yè)頂崗實習(xí),實習(xí)過程中請企業(yè)里有經(jīng)驗的工程師“傳”、“幫”、“帶”,提高了學(xué)生現(xiàn)場工程技術(shù)水平,然后讓學(xué)生獨立負(fù)責(zé)現(xiàn)場技術(shù)問題,并在現(xiàn)場工程師和教師指導(dǎo)下對新技術(shù)新問題和書本知識結(jié)合起來進(jìn)行研究,增強了理解力,擴大了學(xué)生的知識面。

總而言之,土力學(xué)課程的教學(xué)改革與實踐是一項系統(tǒng)工程,涉及到專業(yè)要求、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段及學(xué)生自身能力等各個方面。在整個教學(xué)過程中,教師要將培養(yǎng)學(xué)生的基本理論知識和工程實踐能力放在首要位置,加強與科研生產(chǎn)設(shè)計單位的聯(lián)系與合作,加強土力學(xué)教師自身理論水平和實踐水平的提高,不斷推進(jìn)教學(xué)改革,促進(jìn)我院水利水電專業(yè)合格人才的培養(yǎng)。

力學(xué)專業(yè)論文:淺談高職學(xué)院水利水電專業(yè)土力學(xué)教學(xué)改革

摘要:隨著社會形勢的發(fā)展,工程項目對經(jīng)濟社會發(fā)展的影響起著舉足輕重的作用,我國十二五規(guī)劃又將水利事業(yè)放在了國計民生的重要位置,所以說水利水電工程事業(yè)又將迎來一個新的春天,然而,隨之而來的將是水利人才的緊缺現(xiàn)象,抓好人才的培養(yǎng)是高校義不容辭的責(zé)任,試圖就土力學(xué)教學(xué)改革作一較為的闡述。

關(guān)鍵詞:高職;土力學(xué);教改

研究土力學(xué)教學(xué)改革,首先要研究土力學(xué)理論與專業(yè)課教學(xué)的關(guān)系,土力學(xué)課程的教學(xué)要根據(jù)學(xué)科特點和高職高專院校的培養(yǎng)目標(biāo),根據(jù)高職院校土力學(xué)課程的教學(xué)實踐,從土力學(xué)的特點、土力學(xué)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實驗教學(xué)等方面探討土力學(xué)課程的教學(xué)模式。

土力學(xué)是一門涉及土木工程、水利工程、市政工程等多學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)課,是從事工業(yè)與民用建筑工程、水利水電樞紐建筑和道路與橋梁工程、地下工程、巖土環(huán)境治理、工程管理等必備的基礎(chǔ)理論知識。土力學(xué)課程特點是理論多與解決實際問題有關(guān),具有理論繁多、應(yīng)用具體、實踐性強、內(nèi)容的連貫性相對較差、應(yīng)用公式多、推導(dǎo)公式的假設(shè)條件多等。土力學(xué).研究對象復(fù)雜,土是長期自然風(fēng)化的產(chǎn)物,具有不均勻性、多相性,其物理力學(xué)性質(zhì)不確定性大;土工實驗所占比重較大。由于土的過程性質(zhì)千差萬別,必須通過室內(nèi)試驗和現(xiàn)場實驗測試土的各項物理性質(zhì)指標(biāo)和力學(xué)指標(biāo)。土力學(xué)理論是隨著工程實踐的發(fā)展而發(fā)展的,其工程應(yīng)用性強;因此,土力學(xué)有很多半經(jīng)驗、半理論的知識內(nèi)容,理論知識與實際往往存在一定的差距。高職土力學(xué)課程教學(xué)過程中應(yīng)強調(diào)基本概念,弱化公式推理、注重工程應(yīng)用。教師如何把握高職土力學(xué)課程的特點,在有限的教學(xué)課時內(nèi)高質(zhì)量的完成土力學(xué)的教學(xué)任務(wù),這對高職院校土力學(xué)教師來說是一個值得研究實踐的課題。

針對土力學(xué)的特點,結(jié)合高職學(xué)生的學(xué)習(xí)要求和學(xué)習(xí)特點,需要將課程內(nèi)容按照土工技術(shù)的要求進(jìn)行優(yōu)化整合,使其符合高職教學(xué)的特點,是教師教好這門課的前提。首先要為學(xué)生選用或自編教材,并配備各種教輔資料(包括工程實例、工程錄像、工程圖片以及教輔課件等等)、習(xí)題以及為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)指定有效的文獻(xiàn)資料等。其次教師必須吃透教材,能夠靈活處理教材內(nèi)容。教師要參閱大量的參考資料,掌握教材的實質(zhì),弄清基本原理、基本理論的來龍去脈,做到融會貫通,講課中先提出問題,后給出分析解決問題的思路、思維方法,加強學(xué)生對基本概念、基本原理的理解,然后引導(dǎo)其轉(zhuǎn)入工程應(yīng)用。高職院校教學(xué)注重應(yīng)用能力的培養(yǎng),就要求教師本身就有很強的實際工作能力。

傳統(tǒng)的教育方式“滿堂灌”、“填鴨式”的教學(xué)方式,根本無法提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和保障學(xué)習(xí)效果。任何一門課程的教學(xué)都要尊重學(xué)科本身的特點和學(xué)生的個性,采取不同的教學(xué)方法和手段來進(jìn)行。啟發(fā)式教學(xué)首先體現(xiàn)在教師在課堂教學(xué)方面的整體設(shè)計上。教學(xué)時以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),把握內(nèi)容的脈絡(luò),突出分析思路和分析方法,站在學(xué)生的角度自問自答,課堂自始至終使學(xué)生大腦處于興奮狀態(tài),在講清課程重點難點的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生積極思維,把問題留給學(xué)生,讓學(xué)生通過自學(xué)、思考尋找答案。同時,注意各章節(jié)知識的聯(lián)系,讓學(xué)生掌握要點。再通過基本原理的工程應(yīng)用或工程實例,引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生向更深層次、更寬范圍思考。應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)是隨著計算機輔助教學(xué)的發(fā)展,將實物模型和掛圖制作成多媒體課件,能夠加強學(xué)生的感性與理性認(rèn)識,并且使課程教學(xué)的組織、設(shè)計多樣化,從而增強教學(xué)效果。如:將收集整理的工程圖片、資料加入到所講的理論知識中,將枯燥的理論轉(zhuǎn)換為直觀形象的圖片,也可把一些實驗制作成錄像。會大大方便教師教學(xué),也可供學(xué)生反復(fù)學(xué)習(xí)。

隨著校園網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展普及,學(xué)生可以在不同時間地點觸及到網(wǎng)上的信息資源。將可以提高學(xué)習(xí)效率的教學(xué)課件、難點剖析、實例講解、專題講座等各種資料制作成播放軟件,通過網(wǎng)絡(luò)。學(xué)生可以有針對性的進(jìn)行學(xué)習(xí)復(fù)習(xí),隨時解決學(xué)習(xí)中的難題。除利用教材后的練習(xí)外,還要增加土力學(xué)單元測試題。練習(xí)的題型多種多樣,同一個問題可以采用不同的方式提出,做到舉一反三。學(xué)生的基礎(chǔ)不一,理解能力參差不齊。為了讓每個學(xué)生跟上課程進(jìn)度,可對其進(jìn)行強化練習(xí),這將有助于保障整體教學(xué)質(zhì)量。營造開放實驗室,加強實驗教學(xué),學(xué)院要建設(shè)完善的實驗室,試驗儀器設(shè)備配比情況符合本校學(xué)生的需求。將固定時間、固定實驗的這種實驗上課模式調(diào)整為開放的、自由的上課模式,學(xué)生由被動變?yōu)橹鲃樱瑺I造開放的實驗室,學(xué)生可以根據(jù)修課時間及自身的學(xué)習(xí)情況自愿組合并選擇實驗項目,然后與實驗室老師約定實驗時間。這種模式學(xué)生既可重復(fù)進(jìn)行課堂教學(xué)中的實驗,也可拓展教學(xué)大綱以外的實驗項目。教師則根據(jù)學(xué)生的實際情況協(xié)助他們進(jìn)行實驗項目和實驗內(nèi)容的設(shè)計,并對實驗操作加以輔導(dǎo),對實驗成果進(jìn)行整理,并且在試驗結(jié)束后,針對報告中的試驗結(jié)果進(jìn)行誤差分析。結(jié)合實際工程教學(xué),高職教育目標(biāo)是培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才,教師是否在教學(xué)中將理論知識與工程應(yīng)用緊密結(jié)合,是高職土力學(xué)教學(xué)能否成功的關(guān)鍵。

土力學(xué)課程的教學(xué)模式探討是一項系統(tǒng)工程,涉及到專業(yè)技術(shù)要求、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及教學(xué)手段和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況等各個方面。在整個教學(xué)過程中,教師要將培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力放在首要位置。針對土力學(xué)課程的特點,在教學(xué)中靈活應(yīng)用多種方法進(jìn)行教學(xué)活動,充分利用現(xiàn)代教學(xué)手段,增強學(xué)生分析解決實際問題的認(rèn)知能力;加強土力學(xué)實踐教學(xué),充分調(diào)動學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)熱情,使他們真正成為教學(xué)過程中的主體,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,增加學(xué)生的創(chuàng)新意識。

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